Promieniotwórczość protonowa

Marek Karny

Zjawisko fizyczne w którym z jadra atomowego emitowany jest proton nazywamy promieniotwórczością protonowa.

Po raz pierwszy zjawisko to zostało zaobserwowane przez K. P. Jacksona w rozpadzie izomeru w jadrze 53Co. Natomiast pierwszym pozananym nuklidem emitującym proton ze stanu podstawowego był 151Lu. Został on zaobserwowany w GSI Darmstadt przez S. Hofmanna i współpracowników. Praca o tym odkryciu została opublikowana w Zeitshrift fur Physic A305, 111 (1982). W tym samym wydaniu W. Klepper i współpracownicy zaprezentowali odkrycie drugiego izotopu emitującego proton ze stanu podstawowego - 147Tm.

Dziś znamy około 30 nuklidów emitujących protony zarówno ze stanów podstawowych jak i izomerycznych. Pracownicy Zakładu Spektroskopii Jądrowej od samego początku są związani z tą tematyką. Aktualnie eksperymenty wykonujemy na układzie separatora jąder odrzutu w Oak Ridge National Laboratory, USA (poniżej na zdjęciu) przy użyciu detektorów typu DSSD oraz elektroniki cyfrowej (więcej informacji).

ORNL

Ostatnio badane nuklidy to 145Tm, 140gsHo, oraz 140mHo. W nuklidach tych zaobserwowano emisje protonów ze stanu wyjściowego do dwóch stanów końcowych: podstawowego i pierwszego wzbudzonego w jądrze córki. Obserwacja prostych parametrów jak energia przejścia, czas życia oraz współczynnik rozgałęzienia pozwala w oparciu o modele teoretyczne wnioskować o strukturze funkcji falowej badanych jąder. Jest to aktualnie najlepsza metoda badania struktury powłokowej jader atomowych znajdujących się poza linia oderwania protonu.

Informacje o strukturze jądra uzyskane z pomiarów emisji protonu