Лента новостей

09:22
Музей Тавриды: «Украина хочет сорвать справедливое решение суда о скифском золоте»
09:22
Покушение на «святого Петра»
09:21
Шахматист Сергей Карякин рассказал, как относится к Гарри Каспарову
09:20
Турецкая мечта Чавушоглу
09:19
Оргкомитет Евровидения обсуждает возможность переноса конкурса из Украины в Россию
09:15
Итоги недели. «Я вас попрошу птичку нашу не обижать»
00:00
Этот день в истории - 4 Декабра
22:35
Перекричать ураган пропаганды
22:11
США не будут платить за других: батальоны НАТО отведут от границ России
22:10
Поражение Саудитов: Саудовская Аравия выводит войска из Йемена
22:05
Independent пристыдил Запад за войну в Сирии
21:32
Литва знает, где купить военную технику по цене легковушки
21:31
Гордость лимитрофов и ужас реальности
21:29
Коренной перелом в Алеппо: боевикам осталась только пустыня
21:28
В дагестанском селе Талги силовики уничтожили пять боевиков
21:27
Сводка, Сирия: сожженные БТРы и разбитые командные центры боевиков
21:23
«Атлант» расправил плечи: ВМФ России наращивает присутствие в Мировом океане
19:06
Зачем Британия лезет на Минобороны?
18:36
Украина пообещала НАТО новейшие технологии и бесценный опыт
18:34
В Иране принят закон о запрете импорта из США товаров широкого потребления
16:40
Андрей Ваджра: Паны и быдло
16:36
Пресс-конференция Лаврова и главы МИД Японии Кисиды по итогам переговоров
16:35
Жительницу города Сочи осудили за разглашение гостайны по СМС
16:32
Эдуард Лимонов: Ничто мне в нём не нравится
13:31
Гений из кондитерской
12:42
Stratfor прогнозирует усиление России и дальнейший раскол на Западе
12:41
Гроссмейстер Путин: объявление о независимости России
12:38
Ахиллесова пята России
12:35
Дональд Трамп сделал исторический дипломатический шаг
12:34
Молдавия оказалась хитрее Украины
12:33
Почему президент Путин цитировал Евангелие от Матфея
12:32
Украина пропала с радаров
12:31
Необычные крестины: выйдя из церкви, Ярош вооружил семью
12:29
Трамп не забыл свои предвыборные обещания и теперь угрожает семье Клинтон преследованием
12:24
Для невозможных идиотов нет ничего невозможного
12:23
«Президент УПАины»: как поляки отреагировали на приезд Порошенко в Польшу
12:23
Саакашвили о Тимошенко: Ни в коем случае не надо недооценивать ее силу
12:10
Глава МИД Японии назвал темы, которые хочет обсудить с Лавровым
12:06
Пентагон расслабился: Россия и Китай опережают США в гонке за гиперзвук
12:00
Александр Зубченко: Заговор антикоррупционеров
11:56
Бремя белого человека
11:48
Вечеринка с ипритом
11:45
«Черные осы» Кастро
11:44
Что ждет армию России в новом учебном году
11:40
Орда не пройдет: Россия возродила легендарное подразделение в Крыму
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » Физики впервые «нащупали» пузырек в центре атомного ядра

Физики впервые «нащупали» пузырек в центре атомного ядра

Физики впервые «нащупали» пузырек в центре атомного ядра

Плотность распределения частиц в ядре кремния-34 (сверху, справа — протоны с пузырем в центре, слева — нейтроны) и серы-36 (снизу, справа — протоны, слева — нейтроны)

A. Mutschler et al. / Nature Physics, 2016

 

Международная группа физиков впервые получила экспериментальное подтверждение того, что в центре ядер атомов кремния-34 находится пузырек — область с пониженной плотностью протонов. Этот результат ранее был предсказан рядом теоретических работ, однако подтвердить или опровергнуть расчеты мог только эксперимент. Авторы надеются, что исследование поможет лучше разобраться в факторах стабильности атомного ядра и укажет на остров стабильности ядер сверхтяжелых элементов. Работа опубликована в журнале Nature Physics, кратко о ней сообщает Science News.

Основная масса окружающей нас материи сосредоточена в атомных ядрах — объектах, малых даже по сравнению с размерами самих атомов. К примеру, радиус атома водорода составляет около одного ангстрема — десятимиллиардной доли метра. А основная его масса сосредоточена в протоне, диаметр которого в сто тысяч раз меньше. Примерно такое же соотношение (1:10 000) сохраняется и для более тяжелых ядер, состоящих из нейтронов и протонов. Поэтому средняя плотность ядерной материи такова, что чайная ложка такого вещества весила бы около миллиарда тонн.

Как отмечают физики, само предположение о наличии пузырька в центре такой плотной материи, как ядро, является контринтуитивным. Измерения плотности частиц в центре стабильных ядер показывают, что в среднем она постоянна — около 0,16 нуклона в кубическом фемтометре. К тому же многие модели описывают ядро как двухкомпонентную квантовую жидкости — квантовая «размазанность» нуклонов, вызванная принципом неопределенности, также «мешает» образованию пузырей в них.

Вместе с тем, некоторые теоретические модели предсказывают, что в специальных ядрах пузырьки все же могут возникать. В частности, модели указали на ядро кремния-34. Оно обладает магическим числомнуклонов (20 нейтронов и 14 протонов), которое, как правило, увеличивает стабильность ядра за счет заполненности ядерных оболочек. Источник пузырька — незаполненность одной из протонных орбиталей. Вместе с тем, есть ряд работ, которые наоборот, запрещают существование пузырьков.

Авторы новой работы проверили предсказания теоретиков экспериментально. Для этого физики обстреливали ядрами кремния-34  (время жизни около 3 секунд) бериллиевую фольгу. В результате столкновений из ядра кремния выбивался один из протонов, образовывалось ядро атома алюминия-33. Последнее находилось в возбужденном состоянии и испускало лишнюю энергию в виде фотонов. Измерив энергетический спектр этого излучения, ученые определяли, какой именно протон был выбит, и оценивали свойства соответствующей ему орбитали.

Оказалось, что часть протонов была выбита с центральной орбитали, которая, как предсказывали теоретики, должна быть пуста. Физики оценили ее заселенность — количество частиц, в среднем находящихся на ней. По словам авторов работы, она оказалась порядка одной десятой от заселенности аналогичной орбитали в устойчивом ядре серы-36. Согласно данным теоретического моделирования, плотность протонов в центре ядра кремния-34 была примерно в два раза меньше, чем в ядре серы-36. Вместе с тем, плотность нейтронов в обоих ядрах была примерно одинаковой.

Физики сравнивают такое ядро с кластерами из атомов, содержащими внутри полость. В качестве примера ученые приводят фуллерен — несмотря на плотную упаковку атомов углерода в нем и большую стабильность, внутри фуллерена легко можно поместить крупный атом щелочного металла.

По словам авторов, такой результат позволяет проверить предсказательную силу различных теоретических моделей и отбросить те из них, которые не допускают существования пузырей. Кроме того, ядро кремния-34 позволяет изучить параметры спин-орбитальных взаимодействий в ядре — они играют значительную роль в стабилизации частиц.

Интересно, что атомные ядра могут обладать не только сложным распределением плотности частиц, но и сложной формой. К примеру, ядра многих атомов приплюснуты или вытянуты. А недавно физики показали, что ядра бария-144 обладают грушевидной формой. 

 

Владимир Королёв





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх