. července 1996 (Svazek 5, Číslo 7)
Vědci na SUNY-Stony Brook úspěšně pasti světa“s nejvzácnější přirozeně se vyskytující prvek, francium, nastavení půdu pro vysoce přesné stolní měření na to, jak slabá jaderná síla se projevuje na úrovni atomů. Na Stony Brook tým vyvinul techniku do pasti více než 10.000 francium atomů v objemu o velikosti špendlíku, pomocí šesti laserových paprsků a nehomogenní magnetické pole.,
Francium je nejtěžší alkálie a nejméně stabilní z prvních 103 prvků v periodické tabulce. Méně než 30 gramů existuje na zemi najednou, v ložiscích uranu. Zdá se, že atom atomem, jak těžší atomy rozpadají, a zmizí za méně než 20 minut, když se francium samo rozpadne. Vytvoření Francia uměle sice nebylo problémem, ale bylo velkou výzvou zachytit atomy Francia a studovat je., Vědci v Stony Brook, Berkeley, a jinde již používají magneto-optické pasti, sbírat radioaktivní atomy, ale výzvou, s francium bylo zjistit, jak se naladit na odchyt lasery, protože nejsou známy žádné stabilní izotopy francium použít jako referenční. Nedávný vývoj popsal Gene Sprouse na Mini-sympoziích DNP v pátek na společném setkání APS/AAPT.,
SUNY tým, v čele Luis Orozco, může nyní produkovat miliony iontů za sekundu francium-210, který má poločas asi tři minuty, tím, že bombarduje zlatý cíl velmi blízko bodu tání s trámy kyslíku z supravodivý lineární urychlovač na Stony Brook. „Nemůžete mít láhev Francia nebo peletu Francia,“ řekl Orozco. „Musíte to dělat po celou dobu, abyste s tím mohli pracovat.,“
Protože atomy byly vytvořeny s příliš mnoho energie, aby byl okamžitě uvězněn s lasery, Stony Brook tým vymyslel metod odebrání energie z nich rychle a efektivně. Po převedení iontů do neutrální atomy a zpomaluje výrazně, pošlou francium do magneto-optické pasti, zařízení zaměstnává šest laserové paprsky, které muselo být naladěn na správnou frekvenci, aby zpomalit a omezit atomů – a nerovnoměrné magnetické pole., Uvnitř pasti, atomy odrazí tam a zpět mezi speciálně potažené skleněné stěny, zpomaluje některé atomů natolik, aby se chytil ve středu pasti.
Nyní, že tento vzácný prvek může být koncentrovaný a omezuje, výzkumný tým plánuje studovat atomové vlastnosti francium atomy, které se otevře nové obzory pro pochopení atomové struktury velmi těžký prvek. Například byla poprvé pozorována nová hladina energie a probíhají měření životnosti.,
Studie z pasti francium může také v konečném důsledku vést k vysoce přesné měření jev známý jako nezachování parity, který by pak vám poskytnout informace o inter-vztah mezi elektromagnetickou a slabou silou. Přechod energie Francia je elektromagnetickou interakcí zakázán, protože porušuje paritu, ale je povolen slabou interakcí porušující paritu. Účinky porušení parity jsou nejméně 18krát výraznější ve franciu než v cesiu, dalším atomu, ve kterém bylo studováno porušení parity.