Cientistas avançaram significativamente na compreensão dos níveis quânticos de energia únicos no núcleo de enxofre-38, graças à integração de técnicas de aprendizado de máquina. Ao utilizar uma combinação de reações nucleares e métodos avançados de análise de dados, pesquisadores obtiveram novas percepções sobre a “impressão digital” formada pela rearranjo de prótons e nêutrons no núcleo de enxofre-38.
Um estudo recente publicado em Physical Review C, cientistas utilizaram com sucesso o aprendizado de máquina para classificar dados e analisar a impressão digital do enxofre-38. Ao iniciar o movimento de prótons e nêutrons através de uma injeção de energia adicional via reação nuclear, os pesquisadores puderam observar e estudar os níveis quânticos resultantes do núcleo de enxofre-38.
A combinação de técnicas experimentais e algoritmos de aprendizado de máquina resultou em um aumento substancial nas informações empíricas sobre a impressão digital única do enxofre-38. O estudo também destacou o papel crucial desempenhado por um orbital específico de nêutrons na reprodução precisa dessa impressão digital e das dos núcleos vizinhos.
A configuração experimental envolveu a fusão de dois núcleos, um de um feixe de íons pesados e outro de um alvo, para produzir enxofre-38. A detecção de decaimentos eletromagnéticos (raios gama) foi feita usando o Gamma-Ray Energy Tracking Array (GRETINA), enquanto a detecção dos núcleos produzidos foi realizada usando o Fragment Mass Analyzer (FMA).
Para superar as complexidades dos parâmetros experimentais e otimizar as configurações de detecção, os pesquisadores implementaram técnicas de aprendizado de máquina ao longo do processo de redução de dados. Ao utilizar uma rede neural totalmente conectada, treinada para classificar núcleos de enxofre-38 em relação a outros isótopos gerados pela reação nuclear, foram alcançadas melhorias significativas em precisão e eficiência em comparação com os métodos tradicionais.
O sucesso deste estudo mostra o potencial do aprendizado de máquina em aprimorar nossa compreensão dos níveis nucleares e suas características únicas. Além disso, a adoção de abordagens baseadas em aprendizado de máquina apresenta oportunidades promissoras para enfrentar outros desafios no projeto e análise experimental.
As descobertas desta pesquisa não apenas contribuem para os avanços na física nuclear, mas também fornecem dados empíricos valiosos para comparações com modelos teóricos. Essas percepções podem levar a novas e valiosas descobertas e a uma compreensão mais profunda das forças fundamentais, como a força nuclear forte, que governam o comportamento dos núcleos.
FAQ:
P: O que os cientistas estudaram nesta pesquisa?
R: Os cientistas estudaram os níveis quânticos de energia únicos no núcleo de enxofre-38.
P: Como os cientistas analisaram a impressão digital do enxofre-38?
R: Os cientistas utilizaram técnicas de aprendizado de máquina para classificar dados e analisar a impressão digital do enxofre-38.
P: Quais técnicas experimentais foram utilizadas neste estudo?
R: O estudo envolveu a fusão de dois núcleos para produzir enxofre-38 e a detecção de decaimentos eletromagnéticos usando o Gamma-Ray Energy Tracking Array (GRETINA) e a detecção dos núcleos produzidos usando o Fragment Mass Analyzer (FMA).
P: Como o aprendizado de máquina ajudou neste estudo?
R: Técnicas de aprendizado de máquina foram utilizadas para otimizar as configurações de detecção, classificar núcleos de enxofre-38 e melhorar a precisão e eficiência em comparação com os métodos tradicionais.
P: Quais são as aplicações potenciais do aprendizado de máquina na física nuclear?
R: Abordagens baseadas em aprendizado de máquina têm o potencial de aprimorar nossa compreensão dos níveis nucleares e suas características, além de enfrentar outros desafios no projeto e análise experimental.
Definições:
– Aprendizado de Máquina: Um campo de estudo focado no desenvolvimento de algoritmos que permitem que sistemas de computadores aprendam e façam previsões ou decisões sem serem explicitamente programados.
– Níveis de Energia Quântica: Os estados de energia que um sistema atômico ou subatômico pode ocupar de acordo com a mecânica quântica.
– Núcleo: A parte central de um átomo, contendo prótons e nêutrons.
– Reação Nuclear: Um processo no qual o núcleo de um átomo muda devido à interação com outra partícula ou núcleo.
Links relacionados sugeridos:
– Grupo de Física Nuclear
– ArXiv – Experimento Nuclear
– Jornais Physical Review
The source of the article is from the blog be3.sk