July1996(Volume5,Number7)

SUNY-Stony Brookの研究者は、世界で最も希少な天然元素であるfranciumをトラップすることに成功し、弱い核力が原子レベルでどのように現れるかについての高精度な卓上測定の段階を設定した。 ストーニーブルックのチームは、六つのレーザービームと不均一な磁場を使用して、ピンの頭の大きさの体積に10,000以上のフランシウム原子をトラップする技術,

フランシウムは、周期表の最初の103元素の中で最も重いアルカリであり、最も安定ではない。 それの30グラム未満は、ウラン鉱床のいずれかの時点で地球上に存在します。 重い原子が崩壊するにつれて原子ごとに現れ、フランシウム自体が崩壊するにつれて20分以内に消える。 人工的にフランシウムを作ることは問題ではありませんでしたが、フランシウム原子を捕捉して研究することは大きな課題でした。, ストーニーブルック、バークレー、および他の場所の研究者は、以前に放射性原子を収集するために磁気光学トラップを使用していたが、参照として使用するフランシウムの既知の安定同位体が存在しないので、フランシウムとの挑戦は、トラッピングレーザーを調整する方法を見つけ出すことであった。 最近の開発は、共同APS/AAPT会議で金曜日にDNPミニシンポジウムでジーンスプラウスによって記述されました。,

ルイス-オロスコ率いるSUNYチームは、ストーニーブルックの超電導線形加速器からの酸素ビームで融点に非常に近い金のターゲットを衝撃することにより、約三分の半減期を持つフランシウム210の毎秒百万イオンを生成することができるようになった。 “あなたはフランシウムのボトルやフランシウムのペレットを持つことはできません”とオロスコは言いました。 “あなたはそれで動作するようにすべての時間を作っている必要があります。,”

原子はレーザーですぐに閉じ込められるにはあまりにも多くのエネルギーで作成されたので、ストーニーブルックチームは、迅速かつ効率的にそれらからエネルギー イオンを中性原子に変換してかなり減速させた後、フランシウムを磁気光学トラップ、原子を遅くして閉じ込めるために正しい周波数に調整しなければならない六つのレーザービームを用いた装置、および不均一な磁場に送る。, トラップの中で、原子はトラップの中心でつかまえられるには十分のある原子を減速する特に上塗を施してあるガラス壁の間で前後に跳ねる。

この珍しい元素を濃縮して閉じ込めることができるので、研究チームは非常に重い元素の原子構造を理解するための新しい地平を開くフランシウム原子の原子特性を研究することを計画している。 例えば、新しいエネルギー準位が初めて観測され、寿命測定が進行中です。,

トラップされたフランシウムの研究は、最終的にはパリティ非保存現象として知られる現象の高精度な測定につながり、電磁力と弱い力との間の相互関係に関する情報を提供することになる。 フランシウムエネルギー遷移はパリティに違反するため電磁相互作用によって禁止されるが、パリティに違反する弱い相互作用によって許可される。 パリティ違反の影響は、パリティ違反が研究されている別の原子であるセシウムよりもフランシウムでは少なくとも18倍顕著である。

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