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.
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
Ernest Rutherford là một nhà vật lý hoạt động trong lĩnh vực phóng xạ và cấu tạo nguyên tử. Ông được coi là “cha đẻ” của vật lý hạt nhân sau khi đưa ra mô hình “Hành tinh nguyên tử” để giải thích “thí nghiệm trên lá vàng”. Nhờ phát hiện của mình mà ông đã được nhận giải Nobel hóa học năm 1908.
Khi lên 16 tuổi, Rutherford vào học tại trường trung học Nelson, một trong những ngôi trường nổi tiếng của New Zealand thời bấy giờ. Nhờ thành tích xuất sắc trong học tập nên khi tốt nghiệp vào năm 1889, Rutherford được thưởng một suất học bổng, theo học tại Đại học Wellington. Năm 1893, ông tốt nghiệp xuất sắc với chuyên ngành toán học và vật lý khoa học. Sau một năm tham gia nghiên cứu tại Đại học Wellington, Rutherford được cử đi làm nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm Cavendish, thuộc Đại học Cambridge, Anh. Dưới sự hướng dẫn của nhà khoa học Thomson, chỉ sau một thời gian ngắn, Rutherford đã có những bước tiến vượt bậc. Bên cạnh việc tập trung nghiên cứu về nhân nguyên tử, tức là các hạt ion dương, vận tốc và “tuổi thọ” của chúng, Rutherford còn sáng chế ra một máy dò sóng điện từ sau khi quan sát tính năng của một cuộn dây từ. Đến năm 1896, sau khi nhà khoa học Henri Becquerel phát minh ra hiện tượng phóng xạ, bị thuyết phục bởi hiện tượng này, cũng giống như vợ chồng nhà khoa học Marie Curie, Rutherford đã tiếp tục lao vào nghiên cứu. Sau một thời gian quan sát, ông khám phá ra rằng các chất phóng xạ phát ra những bức xạ có tính chất khác nhau: Chùm tia alpha được hợp bởi những hạt dương nặng và chùm tia beta được hợp bởi những điện tử. Ông cũng khám phá ra thêm một chùm tia thứ ba nữa nhưng chưa kết luận được đó là gì. Sau này, nhà khoa học Paul Villard đã gọi nó là chùm tia gama. Có thể nói, đây là những phát hiện lớn, đặt dấu ấn vô cùng quan trọng cho nền khoa học hạt nhân sau này. Vào năm 1898, sau khi bảo vệ thành công luận án tiến sĩ về cấu tạo vật chất “Sự ion hóa và tính chất phóng xạ”, Rutherford rời phòng thí nghiệm Cavendish tới làm việc tại trường đại học Macgill, Canada, trên cương vị giáo sư. Tại đây, ông tiếp tục những công trình nghiên cứu của mình và khám phá ra mối liên hệ giữa dây chuyền phóng xạ của chất Uranium và chất Thorium. Ông cũng chứng minh rằng hạt alpha chính là nhân nguyên tử Helium. Năm 1907, Rutherford trở về Anh để giảng dạy và nghiên cứu ở Viện đại học Manchester. Được sự giúp đỡ của các nhà vật lý trẻ tuổi Geiger và Niels Bohr, Rutherford đã thực hiện thí nghiệm bắn phá nguyên tử trong một miếng nhôm mỏng bằng hạt alpha. Ông nhận thấy cứ 10.000 hạt alpha bắn vào mới có một hạt bị lệch bật trở lại vì gặp điện dương trong đó. Điều đó đã chứng tỏ rằng cấu tạo bên trong mỗi nguyên tử, hầu hết là trống rỗng. Ông đã mô tả lại kết quả này một cách đầy hình tượng: Điều này giống như khi bắn súng vào một tờ giấy và thấy vài viên đạn bay ngược trở lại. Sau khi nhờ nhà vật lý lý thuyết Fowler tính toán, Rutherford đã tìm ra công thức nổi tiếng về tán xạ hạt alpha (còn gọi là phóng xạ thiên nhiên) và kết luận rằng: Điện dương tụ trong nhân mà đường kính chỉ bằng một phần vạn đường kính nguyên tử. Từ kết quả này, Rutherford đã đề xuất mẫu hành tinh nguyên tử để mô tả các nguyên tử và đến năm 1908, ông đã được trao tặng giải thưởng Nobel hóa học cho những phát hiện quan trọng này. Một trong hai công trình quan trọng nhất của Rutherford đã được ông chứng minh trong năm 1911, đó là mô hình nguyên tử, với nhân ở giữa và các hạt điện tử quay xung quanh. Ông đã giải thích kết quả thí nghiệm với giả thiết rằng nguyên tử chứa một hạt nhân mang điện tích dương nhỏ bé trong lõi, với những điện tử mang điện tích âm khác chuyển động xung quanh nó trên những quỹ đạo khác nhau, ở giữa là những khoảng không. Khi đó, hạt alpha nằm bên ngoài nguyên tử không chịu lực Coulomb, nhưng khi đến gần hạt nhân mang điện dương trong lõi thì bị đẩy do hạt nhân và hạt alpha đều tích điện dương. Do lực Coulomb tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách nên hạt nhân cần có kích thước nhỏ để đạt lực đẩy lớn tại các khoảng cách nhỏ giữa hạt alpha và hạt nhân. Nói một cách hình tượng, mô hình hạt nhân lõi nhỏ là lá chắn cứng đối với các hạt alpha. Nhờ những phát hiện quan trọng và những đóng góp không nhỏ cho nền khoa học Anh nên đến năm 1914, Rutherford được phong tước Hiệp sĩ. Năm 1919, ông được cử làm Giám đốc phòng thí nghiệm Cavendish, thay nhà khoa học Thomson. Trong quãng thời gian làm việc ở đây, Rutherford đã phát hiện ra hạt proton trong nhân nguyên tử. Đây chính là công trình quan trọng thứ hai của ông. Những đóng góp của Rutherford đã được giới khoa học đánh giá cao. Ngoài giải thưởng Nobel hóa học, ông còn được trao rất nhiều danh hiệu khác như: Huân chương Rumford (năm 1905) và Huân chương Copley (năm 1922) của Hiệp hội Hoàng gia, giải Bressa (1910) của Viện hàn lâm khoa học Turin, Huy chương Albert (1928) của Hiệp hội Hoàng gia Nghệ thuật, Huy chương Faraday (1930) của Viện kỹ sư điện. Ông còn được bầu làm viện sĩ danh dự của Viện hàn lâm khoa học Liên Xô (nay là Viện hàn lâm khoa học Liên bang Nga). Sau 18 năm say mê nghiên cứu và làm việc tại phòng thí nghiệm Cavendish, ngày 19/10/1937, Rutherford đã vĩnh viễn ra đi, hưởng thọ 66 tuổi. Ông đã để lại nhiều công trình nghiên cứu quan trọng và những phát minh lớn, có ý nghĩa cho cả hôm nay và mai sau. Trung tâm Thông tin Tư liệu/TTXVN Nhắc đến Pierre de Fermat là nhắc đến một nhà toán học vĩ đại người Pháp. Ông là cha đẻ của lý thuyết số hiện đại, trong đó có hai định lý nổi tiếng: định lý nhỏ Fermat và định lý lớn Ferma hay còn gọi là định lý cuối cùng của Fermat. Chia sẻ:
Từ khóa:
|
