Oleh
Reaksi fusi nuklir pada energi rendah dipengaruhi oleh migrasi nukleon dan komposisi isospin inti. Studi menyoroti peran bentuk inti dan dinamika isospin dalam menurunkan hambatan fusi, yang dapat memajukan fisika nuklir dan solusi energi. Kredit: SciTechDaily.com
Para peneliti memperluas deskripsi mekanika kuantum dari reaksi fusi nuklir.
Reaksi fusi nuklir berenergi rendah dipengaruhi oleh migrasi neutron dan proton antara inti yang berfusi dan komposisi isospinnya. Penelitian yang dilakukan menggunakan model komputasi berkinerja tinggi telah menunjukkan pentingnya dinamika isospin dan bentuk nuklir, khususnya dalam sistem asimetris yang kaya neutron, yang mengungkap implikasi signifikan bagi fisika nuklir dan aplikasi energi potensial.
Fusi Nuklir Energi Rendah
Reaksi fusi nuklir berenergi rendah berpotensi menghasilkan energi bersih. Pada bintang, reaksi fusi berenergi rendah selama tahap pembakaran karbon dan oksigen sangat penting bagi evolusi bintang. Reaksi ini juga menawarkan wawasan berharga tentang proses eksotis yang terjadi di kerak bagian dalam bintang neutron saat mereka mengumpulkan materi. Namun, para ilmuwan tidak sepenuhnya memahami dinamika yang mendasari yang mengatur reaksi ini.
Kunci untuk mengungkap proses fusi adalah memahami bagaimana nukleon bergerak di antara dua inti yang berfusi. Saat inti-inti tersebut cukup dekat sehingga gaya nuklir menjadi efektif, neutron dan proton dapat bermigrasi dari satu inti ke inti lainnya. Pergerakan ini berpotensi mempermudah proses fusi.
Garis luar berbayang dari inti kalsium-40 dan ytterbium-176 (40Ca+176Yb) saat keduanya bertabrakan, yang menyebabkan fusi, dengan arus nukleon untuk neutron berwarna biru dan proton berwarna merah. Aliran neutron bersih adalah dari 176Yb ke 40Ca dan aliran proton adalah kebalikannya. Kredit: Sait Umar
Peran Isospin dalam Proses Fusi
Studi ini meneliti pengaruh komposisi isospin pada proses fusi berenergi rendah. Ini adalah sifat inti utama yang membedakan proton dari neutron. Para peneliti menggunakan teknik komputasi dan pemodelan teoritis untuk menyelidiki fusi berbagai inti dengan konfigurasi isospin yang bervariasi. Hasilnya menunjukkan bahwa komposisi isospin inti dalam reaksi fusi memainkan peran penting dalam memahami reaksi tersebut.
Temuan ini memberikan wawasan tentang proses yang mengatur reaksi fusi berenergi rendah. Hal ini dapat meningkatkan penelitian ilmiah tentang proses astrofisika seperti nukleosintesis, yang sangat penting bagi pemahaman kita tentang alam semesta secara keseluruhan.
Menyelidiki Isotop dan Bentuk Nuklir
Dalam penelitian ini, para peneliti di Universitas Fisk dan Universitas Vanderbilt menggunakan teknik pemodelan teoritis dan komputasi berkinerja tinggi untuk melakukan studi metode banyak-tubuh secara terperinci tentang bagaimana dinamika isospin memengaruhi fusi nuklir pada energi rendah di serangkaian isotop.
Studi ini juga meneliti bagaimana bentuk inti atom yang terlibat memengaruhi dinamika ini. Dalam sistem yang inti atomnya tidak simetris, dinamika isospin menjadi sangat penting, yang sering kali menyebabkan penurunan penghalang fusi, terutama dalam sistem yang kaya neutron. Fenomena ini dapat dieksplorasi menggunakan fasilitas yang mengkhususkan diri dalam pembangkitan berkas yang terdiri dari inti atom yang eksotis dan tidak stabil.
Implikasi bagi Fisika Nuklir dan Energi
Temuan ini memberikan pengetahuan penting mengenai proses nuklir fundamental yang mengatur reaksi-reaksi ini, yang memiliki implikasi luas bagi bidang-bidang seperti fisika nuklir, astrofisika, dan, mungkin suatu hari nanti, energi berbasis fusi.
Referensi: “Peran komposisi isospin dalam fusi nuklir energi rendah” oleh Richard Gumbel, Christian Ross dan AS Umar, 14 November 2023, Ulasan Fisik C.
DOI: 10.1103/PhysRevC.108.L051602
Penelitian ini didukung oleh Departemen Energi, Kantor Sains, Kantor Fisika Nuklir.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
