Công trình nghiên cứu về vật lý hạt nhân của ba nhà khoa học Việt Nam được đăng tải trên tạp chí khoa học quốc tế danh tiếng16:05:00 10/03/2017

Ba nhà khoa học là tác giả của công trình nghiên cứu được đăng trên tạp chí Physical Review Letters của Hội Vật lý Hoa Kỳ, từ trái sang: PGS.TS. Nguyễn Quang Hưng, TSKH. Nguyễn Đình Đăng, ThS. Lê Thị Quỳnh Hương.

Nhóm tác giả của công trình nghiên cứu trên gồm PGS.TS. Nguyễn Quang Hưng, Viện Nghiên cứu và Phát triển công nghệ cao, Đại học Duy Tân (Đà Nẵng), TSKH. Nguyễn Đình Đăng, Viện Nghiên cứu Vật lý và Hóa học Nhật Bản (RIKEN) và ThS. Lê Thị Quỳnh Hương, giảng viên trường Đại học Khánh Hòa (Nha Trang). Trong công trình nghiên cứu này, các tác giả đã xây dựng được mô hình lý thuyết cho phép mô tả vi mô đồng thời mật độ mức và xác suất phát xạ tia gamma từ các hạt nhân “nóng”, điều mà trước đó chưa từng có. Đây là một đột phá lớn cho việc lần đầu tiên đề xuất một cách tiếp cận thống nhất và nhất quán khả năng mô tả đồng thời hai đại lượng quan trọng đối với việc hiểu biết các tính chất thống kê của hạt nhân, đóng vai trò cơ sở trong việc tổng hợp các nguyên tố trong vũ trụ.

Mật độ mức hạt nhân (NLD) và hàm lực phóng xạ của hạt nhân nguyên tử (RSF) được mô tả đồng thời trong một tiếp cận vi mô, trong đó có tính đến các ảnh hưởng nhiệt của kết cặp chính xác cũng như các cộng hưởng khổng lồ trong mô hình phonon tắt dần (phonon damping model). Sự phù hợp tốt giữa kết quả tính toán của cách tiếp cận này và các số liệu thực nghiệm được công bố bởi nhóm vật lý thực nghiệm tại đại học Oslo (Na-Uy) đối với các đồng vị nguyên tử Yb170, Yb171, Yb172đã chỉ ra rằng việc dùng các lời giải chính xác của kết cặp hạt nhân là thực sự rất quan trọng trong việc mô tả nhất quán mật độ mức và hàm lực phóng xạ tại các năng lượng kích thích và năng lượng tia gamma thấp và trung bình. Đồng thời, tiếp cận này cho thấy sự phụ thuộc nhiệt độ của hình dạng cộng hưởng khổng lồ lưỡng cực là cốt yếu trong việc mô tả đúng đắn xác suất phát xạ gamma tại các năng lượng thấp của tia gamma.

Ưu điểm nổi bật trong cách tiếp cận này so với các mô hình lý thuyết trước kia đó là tính chất vi mô và không cần hiệu chỉnh các tham số để khớp kết quả tính toán lý thuyết với số liệu thực nghiệm tại các mức năng lượng kích thích và năng lượng tia gamma khác nhau, cũng như thời gian tính toán nhanh, chỉ mất khoảng dưới 5 phút cho một lần tính toán đối với một hạt nhân nặng bằng máy tính cá nhân. 

Tạp chí Physical Review Letters được xuất bản từ năm 1958 bởi Hội Vật lý Hoa Kỳ (APS) với hệ số ảnh hưởng (impact factor) là 7,645, được xếp hạng cao nhất trong ngành Vật lý thế giới. Tạp chí chuyên đăng tải những công trình nghiên cứu mang tính đột phá hoặc những phát triển có tầm ảnh hưởng mạnh trong ngành Vật lý, đặc biệt, công trình nghiên cứu được đăng tải phải thỏa mãn một trong ba tiêu chí là:

Thứ nhất, mở ra một lĩnh vực mới hoặc những lộ trình nghiên cứu mới trong một lĩnh vực đã thiết lập và qua đó gây ảnh hưởng quan trọng tới nghiên cứu trong các lĩnh vực khác.

Thứ hai, giải quyết hoặc tiến hành những bước căn bản để giải quyết những vấn đề cấp thiết đang tồn tại.

Thứ ba, trình bày một kỹ thuật mới hoặc một phương pháp luận mới, đóng vai trò then chốt trong nghiên cứu vật lý trong tương lai, có những hệ quả rõ ràng trực tiếp cho các nhà vật lý.

Công trình nghiên cứu của ba nhà khoa học Việt Nam đã hoàn toàn thuyết phục hội đồng phản biện khi thỏa mãn đầy đủ tiêu chí thứ hai.

Theo PGS.TS. Nguyễn Quang Hưng khi chia sẻ với Báo điện tử Vietnamnet, công trình này có ý nghĩa đặc biệt đối với lĩnh vực nghiên cứu hạt nhân ở Việt Nam khi chúng ta hoàn toàn có thể thực hiện được các phản ứng tạo hạt nhân hợp phần trên hai máy gia tốc được trang bị cho trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội (máy gia tốc tĩnh điện Tandem Pelletron 5SDH-2) và Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 (máy gia tốc Cyclotron IBA 30MeV), để từ đó rút ra được thông tin về mật độ mức và hàm lực phóng xạ tương tự như các thực nghiệm của nhóm Oslo (Na-Uy).

Nhân dịp sự kiện này, ông Chu Ngọc Anh, Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ đã gửi thư chúc mừng các tác giả của công trình nghiên cứu trên. Trong thư gửi, Bộ trưởng cũng nhấn mạnh ý nghĩa đặc biệt của công trình nghiên cứu đối với nghiên cứu vật lý hạt nhân ở Việt Nam, là niềm tự hào cho khoa học cơ bản nước nhà. Mặc dù, trong điều kiện còn nhiều khó khăn, thách thức, nhưng các nhà khoa học đã kiên trì theo đuổi nghiên cứu mang lại thành công trong đóng góp chung đối với lĩnh vực Vật lý Việt Nam và của nền khoa học Việt Nam.

Tóm tắt báo cáo “Simultaneous microscopic description of nuclear level density and radiation strength function” (Mô tả vi mô đồng thời mật độ mức và hàm lực phóng xạ của hạt nhân nguyên tử) đăng trên Physical Review Letters, 09/01/2017:

Theo các quy luật của cơ học lượng tử, hạt nhân nguyên tử có các mức năng lượng rời rạc. Khi năng lượng kích thích tăng, khoảng cách giữa các mức năng lượng giảm, khiến chúng kết đặc lại với nhau.Trong điều kiện như vậy, việc tính đến từng mức hạt nhân trở nên không thực tế. Thay vào đó, người ta xem xét các tính chất được trung bình hóa của các kích thích hạt nhân thông qua hai đại lượng được biết với tên mật độ mức và hàm lực phóng xạ. Đại lượng thứ nhất, được Hans Bethe đưa ra 80 năm trước, là số các mức kích thích tính theo một đơn vị năng lượng. Đại lượng thứ hai, được Blatt và Weisskopf đề xuất 64 năm trước, mô tả xác suất phát ra photon (tia gamma) năng lượng cao.

Hai đại lượng này là tối cần thiết trong việc hiểu biết sự tổng hợp nguyên tố trong vật lý thiên văn, bao gồm các tính toán tốc độ phóng xạ trong vũ trụ và việc tạo thành các nguyên tố, cũng như trong công nghệ chẳng hạn như việc tạo ra năng lượng và biến hóa chất thải hạt nhân. Tuy nhiên, cho đến trước công trình này vẫn chưa có một lý thuyết thống nhất nào có khả năng mô tả đồng thời và vi mô cả mật độ mức và hàm lực phóng xạ của hạt nhân nguyên tử. 

Đinh Văn Chiến, Cục Năng lượng nguyên tử

Tổng hợp từ các nguồn: http://www.riken.jp; Physical Review Letters; http://vietnamnet.vn; http://www.most.gov.vn

Google translate
Liên kết
  • Bộ Khoa học và Công nghệ
    Bộ Khoa học và Công nghệ
Thư viện ảnh
Đối tác
Media
Thống kê truy cập