Nükleer fisyon sonucunda çok sayıda kısa ömürlü izotop oluşur. Neye benzediklerini anlamak zor olmuştur.
Elektron saçılması, atom çekirdeklerinin iç yapılarını incelemek için endüstri standardıdır. Diğer teknikler arasında nükleer reaksiyon yan ürünlerinin incelenmesi veya nükleer yapı hakkında daha fazla bilgi edinmek için spektroskopik geçişlerin enerjisinin hesaplanması yer alır. Bununla birlikte, nokta benzeri, yapısız bir temel parçacık olan elektron, bir çekirdeği delme ve protonların ve nötronların uzaysal düzenini ortaya çıkarma kapasitesi açısından eşsizdir.
Elektron saçılma çalışmaları için çok sayıda özdeş çekirdek gereklidir. Normal hedefleri katı metal folyolar gibi büyük örneklerdir. Bu katı kriter nedeniyle, yaklaşım çoğunlukla kararlı izotopları ve karbon-14 gibi birkaç uzun ömürlü, doğal olarak oluşan radyoizotopları incelemek için kullanılmıştır. Öte yandan, kısa ömürlü kararsız çekirdekleri analiz etmek için daha az doğrudan yöntemler kullanılmaktadır. Bununla birlikte, nükleer kuvvet teorisini teste tabi tutan beklenmedik yapılara sahip olanlar tam da zayıf bağlı olan bu tür çekirdeklerdir.
Nadir ve radyoaktif izotopların saflaştırılmış ışınları dünya çapında giderek artan sayıda tesis tarafından üretilmektedir. Japonya RIKEN’den Kyo Tsukada ve meslektaşları, bu ışınlardan biriyle oluşturulan bir hedef üzerinde ilk elektron saçılma deneyini gerçekleştirdiler. Fotoğrafta görülen ve elektron demetinin elektrik potansiyelinden yararlanan aygıt, araştırmacılar tarafından tekli yüklü iyonları doğrudan bir radyoizotop demetinden çıkarmak ve SCRIT (kendi kendini birleştiren radyoizotop iyon hedefi) olarak bilinen bir yöntem kullanarak onları hapsetmek için kullanıldı.
Neredeyse yirmi yıllık bir proje olan SCRIT konsepti ilk olarak 2004 yılında üç RIKEN araştırmacısı tarafından ortaya atılmıştır. O zamandan bu yana gerekli tüm ekipmanlar inşa edildi, geliştirildi ve test edildi.
Sezyum-137, Tsukada ve meslektaşları tarafından yapılan son deneyde, daha geleneksel bir katı yığın hedefin oluşturulmasına izin verecek kadar uzun olan 30 yıllık yarı ömrü nedeniyle kullanıldı. Bunun yerine, uranyumun fotofizyonunu, 137Cs ürünlerinin bir ışın halinde ayrılmasını ve bir SCRIT tuzağında toplanmasını içeren güçlü bir yöntem testi kullanıldı.
Buna ek olarak, her 137Cs atomunun yaratılmasından tuzağa düşürülmesine ve elektron saçılmasına kadar olan tüm yolculuğu yalnızca birkaç saniye sürüyor ve araştırmacılara daha kısa ömürlü izotopların kullanıldığı deneylerin yakında mümkün olabileceğine dair büyük umutlar veriyor.
Kaynak: Physics Today
