Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Japonia zbuduje Hyper-Kamiokande, największy na świecie wykrywacz neutrin
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Nasza rodaczka, pochodząca z Gdańska kapitan Martyna Graban, i załoga okrętu badawczego Nautilus, na którym Graban jest I oficerem, odkryli wrak japońskiego niszczyciela Teruzuki (pol. Świecący Księżyc). Wrak został znaleziony na głębokości ponad 800 metrów u wybrzeży Guadalcanal, jednej z Wysp Salomona. Na jego ślad wpadł najpierw bezzałogowy nawodny pojazd DriX należący do University of New Hampshire, który prowadził zaawansowane mapowanie dna morskiego. Wtedy do akcji przystąpił E/V Nutilus, którego załoga, za pomocą zdalnie sterowanego pojazdu podwodnego, potwierdziła, że mamy do czynienia z wrakiem i go zidentyfikowała.
Zwodowany w drugiej połowie 1942 roku Teruzuki – Japończycy nazywali niszczyciele od zjawisk pogodowych lub przyrodniczych – pływał zaledwie kilka miesięcy. Był drugim nowoczesnym niszczycielem klasy Akizuki. W sumie na potrzeby Cesarskiej Marynarki Wojennej Wielkiej Japonii zwodowano 13 okrętów tej klasy. Były do duże niszczyciele, których głównym zadaniem była ochrona przeciwlotnicza grup lotniskowców. Były jednostkami uniwersalnymi, zdolnymi również do zwalczania okrętów podwodnych. To jedne z najlepszych niszczycieli II wojny światowej.
Teruzuki wziął udział w słynnej bitwie morskiej u wybrzeży Guadalcanal, uszkadzając i biorąc udział w zatopieniu kilku amerykańskich jednostek. Wkrótce po bitwie został okrętem flagowym 10. Eskadry Niszczycieli. Brał udział w eskortowaniu okrętów zaopatrzeniowych podczas legendarnych zmagań o Guadalcanal. Dnia 12 grudnia 1942 roku niszczyciel został zaatakowany przez amerykańskie kutry torpedowe PT. W pobliżu Cape Esperance został trafiony dwiema torpedami, które uszkodziły ster i doprowadziły do pożaru. Nie udało się go opanować. Większość załogi zdążyła się ewakuować, zanim doszło do wybuchu amunicji i zatonięcia niszczyciela.
Odnalezienie okrętu flagowego admirała Tanaki to dzieło wielonarodowego zespołu, który wspólnie udokumentował wrak, stwierdził archeolog morski Phil Hatmeyer z NOAA. To właśnie obecne badania archeologiczne pokazały prawdziwe losy Teruzuki. Okazało się, że to nie eksplozja amunicji przypieczętowała jego los. Okręt skazany był na zagładę już wcześniej. Torpedy, które weń trafiły oderwały 19-metrowy fragment rufy, który leży 200 metrów od wraku.
Japońska jednostka została odkryta w ramach międzynarodowej misji badawczej, która dotychczas odnalazła w regionie 12 miejsc spoczynku wraków z czasów II wojny światowej. Kampania na Wyspach Salomona rozpoczęła się w sierpniu 1942 roku od lądowania Amerykanów na Guadalcanal. Ciężkie walki o wyspę trwały przez pół roku. Amerykańska piechota morska broniła się wokół lotniska polowego, a Japończycy atakowali z głębi wyspy. W tym czasie w pobliżu toczyły się liczne bitwy morskie. Na niewielkim fragmencie oceanu pomiędzy wyspami Savo, Florida i Guadalcanal spoczęło kilkadziesiąt okrętów. Z tego też powodu obszar ten nazywa się obecnie Iron Bottom Sound, czyli Cieśniną Żelaznego Dna.
Na witrynie NautilusLive można m.in. oglądać całodobową relację na żywo z Nautilusa.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Rozpad promieniotwórczy to jeden z podstawowych procesów w naturze, w wyniku którego niestabilne jądro atomowe traci energię poprzez promieniowanie. Badanie tego procesu jest niezbędne do zrozumienia właściwości jąder atomowych. A szczególnie cenne jest badanie rzadkich dróg rozpadu, takich jak rozpad z emisją protonu. Naukowcy z Instytutu Współczesnej Fizyki Chińskiej Akademii Nauk i ich współpracownicy poinformowali na łamach Physical Review Letters o uzyskaniu nieznanego wcześniej izotopu glinu-20, który rozpada się drogą emisji trzech protonów.
Glin-20 to najlżejszy ze znanych izotopów glinu. Znajduje się poniżej linii odpadania protonów, ma o siedem neutronów mniej niż stabilny izotop glinu, mówi główny autor badań, profesor Xu Xiaodong.
Szczegółowe badania pokazały, że glin-20 najpierw emituje jeden proton przechodząc w magnez-19, a ten rozpada się poprzez emisję dwóch protonów do neonu-17. Tym samym glin-20 jest jedynym znanym emiterem trzech protonów, którego jądro potomne po rozpadzie emitującym jeden proton jest jednocześnie jądrem emitera dwóch protonów. Badania te powiększają naszą wiedze na temat rozpadu z emisją protonów i pozwalają zdobyć nowe informacje na temat rozpadu jąder poniżej linii odpadania protonów.
Dotychczas odkryto ponad 3300 nuklidów. Mniej niż 300 z nich to jądra stabilne i występujące w przyrodzie. Pozostałe ulegają rozpadowi radioaktywnemu. Kilka powszechnych metod rozpadu, jak alfa, beta minus, beta plus, rozszczepienie czy wychwyt elektronu zostały odkryte do połowy XX wieku. Jednak w miarę postępów fizyki i techniki zaczęto odkrywać egzotyczne typy rozpadu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W fizyce jądrowej termin „liczby magiczne” odnosi się do takiej liczby protonów lub neutronów, która zapewnia jądru atomowemu większą stabilność poprzez wypełnienie powłok. Z modelu powłokowego wynika bowiem, że jądra, których powłoki są wypełnione, są stabilniejsze. Obecnie uznane liczby magiczne zarówno dla protonów jak i neutronów to 2, 8, 20, 28, 50, 82 i 126. Jeśli mamy do czynienia z jądrem, dla którego i protony i neutrony występują w liczbie magicznej, mówimy o jądrze podwójnie magicznym. Jądrem podwójnie magicznym jest np. jądro tlenu, zawierające 8 protonów i 8 neutronów.
Jednak wspomniane powyżej liczby odnoszą się do stabilnych izotopów. Znacznie słabiej rozumiemy liczby magiczne dla krótkotrwałych egzotycznych izotopów. Zrozumienie egzotycznych jąder atomów pozwoli nam lepiej zrozumieć samą naturę materii i powstawanie atomów w ekstremalnych środowiskach.
Naukowcy z Instytutu Współczesnej Fizyki Chińskiej Akademii Nauk jako pierwsi precyzyjnie zmierzyli masę egzotycznego bardzo krótkotrwałego jądra krzemu-22. To jądro o bardzo dużym deficycie neutronów. Najbardziej rozpowszechniony izotop 28Si ma 14 neutronów. Tymczasem 22Si ma ich zaledwie 8. Oraz 14 protonów. I właśnie liczba 14 jest, zdaniem chińskich uczonych, liczbą magiczną dla protonów w przypadku jąder egzotycznych.
W ciągu ostatnich lat naukowcy badający egzotyczne jądra doszli do wniosku, że w ich przypadku liczbami magicznymi dla neutronów są 14, 16, 32 i 34. Rzadko jednak udaje się to, co udało się właśnie pracownikom Chińskiej Akademii Nauk – określić magiczną liczbę protonów dla egzotycznych jąder.
Sugestie, że tak może być, pojawiły się w czasie badań nad tlenem-22 (posiada 14 neutronów i 8 protonów). Zauważono wówczas, że 14 neutronów ma w jego przypadku cechy wskazujące na liczbę magiczną. Teoretycy stwierdzili zatem, że w przypadku „lustrzanego odbicia” tlenu-22, czyli krzemu-22 (14 protonów i 8 neutronów) liczba 14 może być liczbą magiczną dla protonów. Badania pokazały, że tak rzeczywiście jest.
Źródło: Z=14 Magicity Revealed by the Mass of the Proton Dripline Nucleus 22Si, https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/ffwt-n7yc
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W Thomas Jefferson National Accelerator Facility dokonano pierwszych w historii pomiarów gluonów wewnątrz jądra atomowego. To duży krok w kierunku poznania rozkładu pola gluonowego (pola Yanga-Millsa) wewnątrz protonu, cieszy się jeden z członków zespołu badawczego, profesor Axel Schmidt z George Washington University. Jesteśmy na pograniczu wiedzy o „kleju atomowym”. W zasadzie nic o tym nie wiemy, więc przydatna jest każda nowa informacja. To jednocześnie niezwykle ekscytujące i bardzo trudne, dodaje profesor Or Hen z MIT.
Gluony to cząstki elementarne pośredniczące w oddziaływaniach silnych. Są „klejem” zlepiającym kwarki, z których powstają protony i neutrony. Z wcześniejszych badań wiemy, jaki jest rozkład gluonów w swobodnych – niezwiązanych w jądrze atomowym – protonach i neutronach. Nie wiemy jednak, jak wygląda on, gdy protony i neutrony znajdują się wewnątrz jądra. Tymczasem na początku lat 80. XX wieku zauważono, że kwarki wewnątrz protonów i neutronów znajdujących się w jądrze atomowym poruszają się wolniej, niż kwarki w swobodnych nukleonach. To zdumiewające zjawisko, nazwane efektem EMC, nie zostało dotychczas wyjaśnione. Naukowcy, którzy chcą się o nim więcej dowiedzieć, badają gluony podobnie, jak badają kwarki. Jednak pomiar rozkładu elektrycznie obojętnych gluonów jest daleko trudniejszy, niż posiadających ładunek kwarków.
Naukowcy z Jefferson Lab przyjrzeli się gluonom i kwarkom, wykorzystując w tym celu mezon J/ψ, czyli czarmonium. Cząstkę tę można uzyskać ostrzeliwując protony i neutrony fotonami. Czarmonium szybko rozpada się na elektron i pozyton. Wykrywanie par elektron-pozyton pozwala obliczyć, ile mezonów J/ψ powstało. Jako że w skład czarmonium wchodzi kwark powabny, którego nie ma w żadnym z nukleonów, wiadomo, że czarmonium powstaje w wyniku interakcji fotonu z gluonem.
Żeby uzyskać czarmonium w wyniku ostrzeliwania swobodnych protonów fotonami – co wcześniej robiono już w Jefferson Lab – trzeba wykorzystać strumień fotonów o dużej energii, co najmniej 8,2 GeV (gigaelektronowoltów). Jednak autorzy najnowszych badań otrzymali czarmonium korzystając z fotonów o mniejszych energiach.
Było to możliwe dzięki temu, że jako cel wykorzystali jądra deuteru, helu i węgla. Nukleony w jądrach atomowych, w przeciwieństwie do swobodnych nukleonów używanych jako cel stacjonarny w badaniach, poruszają się. Doszło więc do połączenia energii kinetycznej poruszającego się nukleonu z energią kinetyczną fotonu, która była poniżej wymaganego minimum, co w rezultacie dało energię powyżej minimum, wystarczającą do powstania czarmonium.
Dzięki takiemu rozwiązaniu uczeni z USA stali się pierwszymi, którzy zbadali fotoprodukcję mezonu J/ψ poniżej minimalnej energii fotonów wymaganej przy stacjonarnym protonie. A ponieważ ich celem były atomy, mierzyli w ten sposób gluony w protonach i neutronach znajdujących się w jądrze atomowym.
Podstawowa trudność w przeprowadzeniu takiego eksperymentu polegała na tym, że nikt wcześniej nie próbował czegoś podobnego, nie wiadomo więc było, w jaki sposób eksperyment przygotować, ani czy w ogóle jest on możliwy. Udało się w olbrzymiej mierze dzięki doktorowi Jacksonowi Pybusowi z Los Alamos National Laboratory. W ramach swojej pracy magisterskiej na MIT wykonał analizę teoretyczną, która zaowocowała zaprojektowaniem odpowiedniego badania. To unikatowe badania zarówno z punktu widzenia z fizyki, jak i techniki eksperymentalnej opracowanej przez magistranta. Nikt z nas, z wyjątkiem Jacksona, nie byłby w stanie tego zrobić, przyznają autorzy badań.
Gdy naukowcy porównali wyniki pomiarów z teoretycznymi obliczeniami, okazało się, że podczas eksperymentu powstało więcej czarmonium, niż przewiduje teoria. To dowodzi, że gluony w związanych nukleonach zachowują się inaczej, niż w nukleonach swobodnych. Potrzeba jednak znacznie więcej badań, by stwierdzić, na czym polegają te różnice. Jednak teraz, gdy wiadomo, w jaki sposób należy przygotować odpowiednie eksperymenty, prowadzenie takich pomiarów będzie łatwiejsze.
Źródło: First Measurement of Near-Threshold and Subthreshold J/ψ Photoproduction off Nuclei
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wielkie tsunami niszczą wybrzeża i transportują olbrzymie ilości szczątków roślinnych i innych na dużej odległości. Jednak z powodu erozji wybrzeży i słabego zachowywania się materiału roślinnego, trudno jest rozpoznać depozyty złożone przez tsunami w starszym zapisie geologicznym. Grupa japońskich naukowców zidentyfikowała wyjątkowo bogate nagromadzenie bursztynu w osadach morskich na dużej głębokości. Uczeni uważają, że bursztyn znalazł się tam w wyniku jednego lub więcej tsunami, które uderzyło w wybrzeże Wysp Japońskich pomiędzy 116 a 114 milionów lat temu.
Uczeni analizowali bogate w bursztyn pokłady krzemionki znajdujące się w kamieniołomie Shimonakagawa. Złoża te powstały około 115 milionów lat temu, gdy region ten stanowił dno głębokiego morza. Naukowcy zauważyli, że złoża bursztynu są zdeformowane w sposób przypominający struktury płomieniowe w deformacjach sedymentacyjnych. Struktury takie tworzą się w miękkich osadach. Jako że żywica wystawiona na działanie powietrza twardnieje w ciągu tygodni, struktury płomieniowe sugerują, że żywica z której powstał bursztyn, nie była przez dłuższy czas wystawiona na kontakt z powietrzem. Szybko trafiła na dno.
Zdaniem autorów badań, jedynym scenariuszem, który wyjaśnia tak szybkie przedostanie się dużej ilości żywicy na dno jest przyniesienie jej tam przez tsunami. Żywica została następnie przykryta warstwą mułu i zachowana do naszych czasów.
Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Scientific Reports.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.