Bir demir izotopunun gama ışını emisyonu, nükleer model testi için yeni yollar açabilecek alışılmadık bir “altıncı dereceden” elektromanyetik geçişin işaretlerini gösteriyor.
Bir atomun çekirdeğinin temel ve uyarılmış durumları, atomun elektronlarınınkine benzer. Çekirdek, farklı durumlar arasında değişirken, genellikle gama ışını dalga boylarında fotonlar da salabilir. Salınan dipollerin veya kuadrupollerin emisyonu olarak tanımlanabilen düşük dereceli geçişler (dipolar ve kuadrupolar), “çok kutupluluklarına” göre kategorize edilen bu geçişler arasında görülmesi en kolay olanlardır. Sıra yükseldikçe geçişler daha az olası hale gelir ve isimleri daha karmaşıklaşır. Daha önce kaydedilen en yüksek dereceli geçiş, triyakontadipol olarak da bilinen beşinci dereceli geçişti.
Yakın zamanda, Avustralya Ulusal Üniversitesi’nden Alan John (AJ) Mitchell ve meslektaşları altıncı dereceden geçiş için ikna edici kanıtlar sundu. (hexacontatetrapole).
1970’lerde demir-53 üzerinde yapılan testlerde, hekzakontatetrapol geçişi ilk kez ortaya çıkma belirtileri gösterdi. (53Fe). Bu testler 3041 keV’de daha düşük dereceli bir geçişten kaynaklanmayan zayıf bir foton emisyonu tespit etti. Ancak bu araştırmalar, zayıf sinyalin, bir dizi düşük enerjili fotonun dedektöre aynı anda çarpıp tek bir yüksek enerjili foton olarak kaydedildiği bir toplama artefaktından kaynaklanma olasılığını ortadan kaldıramadı.
Mitchell ve arkadaşları sorunu çözmek için bir ağır iyon hızlandırıcısında oluşturulan uyarılmış 53Fe izomerleri üzerinde yüksek hassasiyetli gama ışını spektroskopisi araştırmaları kullandılar. Verileri modellere aktararak, toplamanın 3041-keV çizgisine çok az katkıda bulunduğunu gösterdiler ve geçişin altıncı dereceden olduğunu kanıtladılar. Ekip, dördüncü ve beşinci dereceden geçişlerin enerjilerinin ve güçlerinin karakterizasyonunu geliştirmenin yanı sıra bu geçişin yoğunluğunu da ölçtü. Mitchell’e göre, “bu veriler nükleer kabuk modellerini test etmek için benzersiz bir yol sağlıyor” çünkü yüksek çok kutuplu geçişler temelde düşük dereceli olanlardan farklıdır.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v16/s47
