자연에서 가장 작은 흥분 무료 바카라로 성공적으로 인위적으로 생산 된 핵 국가를 성공적으로 생산했습니다

본질적으로 3,300 개가 넘는 원자 핵이 있지만 가장 작은 여기 무료 바카라 (Note 1)를 가진 핵은 Thorium 229입니다이 여기 상태 (이성질체 상태라고 함)는 레이저를 사용하여 여기 될 수있는 유일한 핵 여기 상태이며,이를 레이저와 결합하여 초-프레임 클록 ( "핵무기"),참고 2)가 가능합니다 Thorium 229는 또한 우주 확장의 신비를 해결하는 것과 같은 기본 물리 연구의 플랫폼으로 유용 할 것으로 예상됩니다

Thorium 229 이성질체 상태에 대한 연구는 40 년이 넘는 역사를 가지고 있지만 거친 무료 바카라 수준은 알려져 있지만 아직 레이저 여기에서 성공하지 못했습니다 어려움의 이유 중 하나는이 조건이 생성되는 방식이었습니다 다시 말해, 지금까지 우라늄의 방사선과 관련된 복잡한 붕괴를 이용하는 것 외에는 다른 방법이 없었습니다

Oknaama University의 공동 연구 그룹, National Advanced Industrial Science and Technology (무료 바카라), Kyoto University, Vienna University of Technology, Kyoto University, Osaka University, Riken, Kyoto University, High-Brightness University (JASRI)는 세계 최초의 Isomer States에서 성공을 거두었습니다 이 방법은 대형 싱크로트론 방사선 시설입니다 (Spring-8,참고 3)의 고려 X- 레이를 사용하며 방사선이 거의없는 깨끗한 환경에서 이성질체 상태를 자유롭게 생성 할 수 있다는 이점이 있습니다 이는 이성질체 상태에 대한 연구를 발전시킬 것이며 핵무기 실현에 큰 발전을 초래할 것으로 예상된다

이 연구 결과는 9 월 11 일 오후 6시 (9 월 12 일 일본 시간) 및 영국 학문 저널 "자연|"의 온라인 버전에 실 릴 것입니다

<연구 배경>

《Thorium 229는 무엇입니까? 》

본질적으로 3,300 종 이상의 원자 핵이 있습니다 이 중, 여기 무료 바카라가 가장 낮은 핵은 Thorium 229 (원자 수 z = 90, 질량 번호 A = 229)입니다 이성질체 상태와지면 상태로 알려진이 상태의 무료 바카라 차이는 단지 몇 eV (Note 4) 그리고 레이저에 의해서도 흥분 될 수있는 무료 바카라 범위에있는 것으로 생각됩니다 일반적으로 원자 핵의 여기 무료 바카라는 적어도 KEV 또는 MEV 무료 바카라를 가지며, 토륨 229의 이성질체 상태는 매우 독특한 실체입니다

《왜 주목을 받는가? 》

Thorium 229의 이성질체 상태는 전 세계 연구자들의 매우 뜨거운 관심을 끌었습니다 예를 들어, 유럽에서는 "Nuclock"이라는 8 개의 대학과 회사의 컨소시엄을 설립했으며 연구에 중점을 두었습니다 Okanama University와 Riken Institute도 Nuclock Associates로 참여하고 있습니다 왜 그렇게 많은 관심을 끌고 있습니까? 그 이유는 Thorium 229가 레이저에 의해 제어 될 수있는 유일한 핵 일뿐 만 아니라 일상 생활에 적용하는 측면에서 기본 과학 세계에서 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다

현재, 시간과 시간은 세슘 원자의주기적인 진동을 사용하여 원자 시계를 기반으로 결정됩니다 반면에, 토륨 핵의주기적인 진동에 기초하여,보다 정확한 시계 ( "핵무기")를 구성 할 수있게되며, 글로벌 포지셔닝 시스템 (GNSS) 및 지각 운동 관찰을 포함한 지구의 발전을 허용 할 것으로 예상된다 또한 기초 과학의 관점에서 암흑 물질에 대한 검색 (Note 5) 및 시간이 지남에 따라 물리적 상수의 변화 (참고 6)를 탐색하기위한 강력한 플랫폼으로 생각됩니다

《40 년 동안 문제를 해결하기위한 획기적인! 》

Thorium 229의 이성질체 상태에 대한 연구는 40 년이 넘는 오랜 역사를 가지고 있습니다 이 노력은 대략적인 흥분 무료 바카라를 드러 냈으며 레이저로도 실시 할 수있는 지역에 있다고 결론을 내 렸습니다 그러나, 레이저 여기를 달성하는 데 필요한 무료 바카라 정보의 정확도는 여전히 이용 가능하지 않으며, 이성질체 상태의 수명에 대해서는 알려진 바가 거의 없다 또한, 지금까지 이성질체 상태로부터의 광학 전이를 관찰하려는 많은 시도가 있었지만 성공적인 예는 달성되지 않았다 이에 대한 어려운 이유 중 하나는 방사선과 관련된 복잡한 프로세스가 이성질체 상태를 생성하기 위해 사용되어야하기 때문입니다 실제로, 과거의 실험은 주로 우라늄 233의 붕괴를 사용하여 이성질체 상태를 생성했습니다

<연구 결과의 내용>

이 연구는 세계에서 Thorium 229의 이성질체 상태를 성공적으로 생성 한 세계 최초의 것이 었습니다이 방법은 큰 싱크로트론 방사선 시설 (Spring-8)의 방사선을 사용하며 깨끗한 환경에서 이성질체를 자유롭게 생성 할 수 있다는 이점이 있습니다

《연구 방법 세부 정보》

이 연구는 Spring-8의 BL19LXU 및 BL09XU 고 브레이너 X- 레이를 사용하여 수행되었습니다 그림 1은 Thorium 229의 주요 상태를 보여줍니다 Thorium 229는 일반적으로 접지 상태에 있지만 약 29 keV의 무료 바카라를 갖는 X- 선으로 조사되면 두 번째 여기 상태로 전환됩니다 이 상태로의 전환은 핵 공명 산란 (Note 7)라는 기술을 사용하여 이것을 확인했습니다 그림 2는 수평 축에서 입사 X- 선의 무료 바카라와 수직 축에서 핵 공명 산란을 일으킨 사건의 수를 보여줍니다 그림에서 볼 수 있듯이, 사고 X- 선 무료 바카라가 두 번째 여기 상태의 무료 바카라와 완벽하게 일치 할 때, 핵 공명 산란을 유발하는 사건의 수는 증가합니다

이 연구에서 우리는 무료 바카라 (Note 8)를 사용하여 측정을 수행함으로써, 우리는 세계에서 가장 높은 정확도로 두 번째 여기 상태의 무료 바카라와 수명을 결정하는 데 성공했습니다 또한, 두 번째 여기 상태에서 이성질체 상태 (분기 비율)로의 전이 가능성이 결정되었다 이것은 다량의 이성질체 상태가 생성되었음을 입증 하였다

<이 연구와 미래 개발의 중요성>

일반적으로 객체의 속성을 자세하게 배우려면 많은 객체를 준비해야합니다 현재, 실험에 방해가되지 않는 불순물이없는 것이 중요합니다 이 연구의 주요 중요성은 통제 된 상태에서 Thorium-229 이성질체 상태를 자유롭게 생성하는 데 성공했다는 것입니다 이 외에도, 두 번째 여기 상태의 무료 바카라, 수명 및 이성질체로의 전이 가능성이 정확하게 결정되어 토륨 -229 핵을 이해하는 데 상당한 개선이 이루어졌다

미래의 목표는 이성질체 상태에서 접지 상태 로의 광학 전이를 관찰하는 것입니다 이것은 이성질체 여기 무료 바카라를 정확하게 결정할 수있게한다 또한, 계획은 레이저를 사용하여 흥분을 느끼고, 고정밀 핵무기 시계를 실현하며, 시간이 지남에 따라 물리적 상수의 변화를 탐색하는 것입니다

그림 1 Thorium 229 레벨 다이어그램 (관련지면 상태 및 여기 상태)은 순서 ①-②로 이성질체를 생성합니다 앞으로, 우리는 ③에 표시된 이성질체 상태로부터 광학 전이를 관찰 할 계획이다

그림 2 공명 곡선 (핵 공명 산란에 의한 토륨 229의 두 번째 흥분 상태로의 전이를 확인)

종이 이름 : 229 번째 핵무기 이성질체의 X- 선 펌핑
게시 된 논문 :자연
저자 : Takahiko Masuda¹, 아키히로 요시미¹, Akira Fujieda¹, 후지모토², hiramitsu haba³, Hideaki Hara¹, Takahiro Hiraki¹, Hiroyuki Kaino¹, Yoshitaka Kasamatsu⁴, Shinji Kitao⁵, Kenji Konashi⁶, 유키 미야모토¹, Koichi Okai¹, Sho Okubo¹, Noboru Sasao¹*, Makoto Seto⁵, Thorsten Schumm⁷, Yudai Shigekawa⁴, 켄타 스즈키¹, Simon Stellmer^7,10, Kenji Tamasaku⁸, satoshi uetake¹, Makoto Watanabe⁶, Tsukasa Watanabe², Yuki Yasuda⁴, Atsushi Yamaguchi³, Yoshitaka Yoda⁹, Takuya Yokokita³, Motohiko Yoshimura¹& Koji Yoshimura¹*
¹일본 오사마 마야마 오카야마 대학교의 학제 간 과학 연구소
²일본 쓰쿠바의 고급 산업 과학 기술 연구소 (무료 바카라)
³Riken, Wako, Japan
⁴일본 토요 나카 오사카 대학교 과학 대학원
⁵일본 쿠마 토이 코, 교토 대학교 통합 방사선 및 원자력 과학 연구소
⁶일본 히로시마 바라키 군, 토호쿠 대학교 재료 연구 연구소
⁷원자 및 아 원자 물리학 연구소, Tu Wien, Vienna, 오스트리아
⁸Riken Spring-8 Center, Sayo-Cho, Sayo-Gun, Hyogo, Japan
⁹Japan Synchrotron Radiation Research Institute (Jasri), Sayo-Cho, Sayo-Gun, Hyogo, Japan

doi : 101038/s41586-019-1542-3

이 연구는 일본 과학 촉진 협회 (JSPS)의 "과학 연구를위한 보조금"(JP15H03661, JP17K14291, JP18H01230 및 JP18H04353)의 지원으로 수행되었습니다 (Nuclock))

참고 1 핵의 흥분 상태 :

양자 역학에서 핵은 이상한 무료 바카라 상태를 가지고 있습니다 광 또는 전자와 같은 입자가 무료 바카라 상태 (지면 상태)에있는 핵에 적용될 때, 무료 바카라를 제공하기 위해 핵은 그 무료 바카라를 흡수하고 접지 상태와 다른 상태로 이동합니다 이 상태는 일반적으로 여기 상태라고하며 여기에 필요한 무료 바카라를 여기 무료 바카라라고합니다 일정량의 시간 (생명)이 통과 된 후, 여기 상태 핵은지면 상태로 돌아옵니다[참조로 돌아 가기]

참고 2 핵무기 및 원자 시계 :

이 모든 시계는 특정 두 무료 바카라 수준 사이의 전이에 의해 흡수 된 빛과 전자 레인지의 일정한 주파수를 사용하여 시간 표준을 만듭니다 핵이 전자 구름으로 둘러싸여 있다는 사실 때문에 핵무기는 환경 변화에 덜 취약하다고 생각됩니다 핵무기를 실현하기 위해서는 두 무료 바카라 수준 사이의 전환이 정확하게 제어되어야하며 레이저는이를 달성하기 위해 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

참고 3 대형 싱크로트론 방사선 시설 Spring-8

이것은 Hyogo 현의 Harima Science Park City에서 세계 최고의 성능 싱크로트론 방사선을 생산하는 Riken Research Institute의 시설로, 사용자는 High Brightness Light Science Research Center (JASRI)의 지원을받습니다 Spring-8의 이름은SUperPHotonRing-8GEV (Giga Electronic Volt)에서 나옵니다 동기 조명은 전자가 전자가 전자기에 의해 여행 방향으로 구부러지고 구부러진 속도로 가속 될 때 생성되는 방향성이 높고 강력한 전자기파입니다 Spring-8 은이 싱크로트론 방사선을 사용하여 나노 기술에서 생명 공학, 산업 사용에 이르기까지 광범위한 연구를 수행합니다[참조로 돌아 가기]

참고 4 EV :

무료 바카라 단위 예를 들어, 2 eV는 적색광 (파장 ~ 620 nm, 주파수 ~ 48x10¹⁴hz)[참조로 돌아 가기]

참고 5 암흑 물질 :

우주에는 암흑 물질의 양 (원자, 분자 등)의 5 ~ 6 배가 있습니다 질량이 있지만 망원경으로는 관찰 할 수 없으므로이 명명이 지정되어 있으며 진정한 정체성은 아직 명확하지 않았습니다[참조로 돌아 가기]

참고 6 물리적 상수의 나이 :

예를 들어, 전자 (미세 구조 상수라고 불리는 전하와 관련된 숫자)의 전하는 영구적으로 변하지 않으므로 물리적 상수라고합니다 최근에는 우주 역사의 규모에서 그러한 물리적 상수가 시간이 지남에 따라 변할 수 있다는 가설이있었습니다[참조로 돌아 가기]

주 7 핵 공명 산란 :

핵이 주로 빛과 X- 선을 흡수하고 여기 상태로 전이하는 산란 과정은 일정 시간 후에 원래 상태로 돌아갑니다 이 과정은 입사광 또는 X- 선의 무료 바카라가 여기 상태의 무료 바카라와 완벽하게 일치 할 때만 발생합니다[참조로 돌아 가기]

참고 8 고정밀 X- 선 절대 무료 바카라 모니터

무료 바카라에 의해 개발 된 절대 X- 선 에너지 모니터에서, 고순도 실리콘 단결정 인 동위 원소를 제거함으로써 높은 정밀도로 결정된 고급 실리콘 단결정, 동위 원소는 자기 보석형 로터리 encoder를 갖는 회전 테이블에 설치되며, 정밀한 회전 제어가 수행되며, X- 씨의 ang els els els ANT (X-Praction el els els els els els els ANT) (X- 씨의 antle)를 결정합니다 높은 정확도 자체 보석형 로터리 인코더는 출력 각도 신호에 포함 된 각도 오차 (설치 중 스케일 오차 및 축 편차로 인한 오류)를 자체 검출하고 수정하여 01 초 이상의 높은 정확도로 각도를 감지 할 수있게하며, 결정 선출 상수를 기반으로 BRAG의 높은 조건을 결정하는 것이 가능합니다 4 천의 4 천만이 4 천보다 천보다 수천보다 수천보다 수천보다 수천보다 수천보다 수천보다[참조로 돌아 가기]