Natuurkundigen hebben modellen die de extreme processen beschrijven waardoor de zwaarste atomen ontstaan. Maar er zijn onvoldoende gegevens om er zeker van te zijn dat deze modellen precies kloppen. Nucleair chemicus Julia Even wil de ontbrekende gegevens verzamelen om beter begrijpen hoe de zwaarste elementen zijn ontstaan.
Alle atomen in het universum, met uitzondering van de allerlichtste, zijn ontstaan in het hart van een ster. De Oerknal waarmee het universum begon produceerde bijna alleen waterstof en helium. Die elementen vormden de eerste sterren, waarin door kernfusie zwaardere elementen ontstonden. “Het zwaarste element dat hierbij kan ontstaan is ijzer”, legt Even uit. “Zwaardere elementen zijn gevormd door processen die plaatsvinden bij supernova’s of het samensmelten van neutronensterren.” Zo is alle materie, inclusief die waar ons lichaam uit is opgebouwd, gemaakt van ‘sterrenstof’.
Het produceren van zware elementen kost veel energie. De meeste elementen die we in de natuur vinden zijn stabiel, en het is lastig om daar extra bouwstenen (protonen of neutronen) aan toe te voegen om er zwaardere kernen van te maken. Daar is de deeltjesversneller AGOR voor nodig, de in het Particle Therapy Research Center (PARTREC) op de Zernike Campus staat.
Daar hebben Even en haar team acht jaar lang gebouwd aan het NEXT experiment: Neutron-rich, Exotic, heavy nuclei produced in multi-nucleon Transfer reactions. (Neutronen-rijke, Exotische zware kernen geproduceerd in een reactie met verschillende kerndeeltjes). AGOR wordt gebruikt om geladen deeltjes te versnellen tot zo’n hoge snelheid dat ze kunnen reageren met de atoomkernen in een dunne metalen folie. In een klein deel daarvan ontstaat een kernreactie waaruit exotische kernen kunnen ontstaan die we anders alleen in extreme omstandigheden zien, zoals in samensmeltende neutronensterren.
Lees het hele bericht op de site van de Rijksuniversiteit Groningen.
