Лента новостей

17:25
Зрада: как Украина демонтирует государство и продаёт Крым
17:22
Огни на Эйфелевой башне погасли в память о жертвах теракта в Египте
17:22
27 мая 1883 года Александр III венчан на царство
14:27
Привет, немытая Россия!
14:25
Хлеб, которым нас убивают
14:24
Зачем американцам Сибирь
14:23
Как можно все извратить: русские расколошматили прекрасный лагерь отдыха Освенцим
14:22
Порошенко присвоил звание Героя Украины Михаилу Зурабову
14:22
Аграрная сверхдержава все ближе: по статистике уже каждый шестой украинец работает в поле задом кверху
14:21
Путин не дает покоя Америке - ни как глава государства, ни... как мужчина!
14:20
Российский Т-50 сможет уничтожить все, что способно летать
14:19
Чем запомнился политолог Збигнев Бжезинский
14:18
В Сирии испытано более 200 образцов российского оружия
14:17
Галичане плюют на патриотизм и валят на ударные стройки России
14:16
ВКС РФ уничтожили одного из главарей ИГИЛ, чеченца Абу Аюба аш-Шишани
14:16
Армия Сирии сбила ударный БПЛА Израиля, убивший трех военных
14:15
Как Додон проник в Кремль?
14:14
Самонаводящаяся ракета Сазан-1
14:13
Что позволено зятю и дочери Трампа, то не позволено Христу
14:11
Кохановский намекнул, что супругов Порошенко ждет участь семьи Чаушеску
14:10
Наше все: Украина защитила «Рошен» от российских конкурентов
14:10
Александр Новак собирается обсудить с вице-президентом ЕК поставки газа на Украину
14:09
Американские хозяева в посольстве США отказались защищать украинских холуев
14:08
Борьба с «унизительным параличом»: НАТО изменит устав и увеличит бюджет
14:08
Крутое пике сбитого лётчика: путь от Стрелкова к Гиркину
14:06
Американцы испугались грозных J-10, выполнявших «опасный перехват»
14:05
Отплываем: первый в России «Штандарт» покоряет морские просторы
13:54
«Это разрушительный удар по союзникам США в НАТО»
13:53
Трамп от имени американского народа поздравил мусульман с Рамаданом
13:52
Эдуард Лимонов: Российские туристы никогда больше не вернутся в Египет
13:51
Многоцелевой танк Т-14 на гусеничной платформе «Армата»
13:49
Допотопный Урал: Шигирский идол
13:46
Выплата долга России грозит Украине тяжёлыми последствиями
13:45
Россия требует от Украины немедленно выплатить долг по евробондам
13:42
Российское «Резюме»: сирийцы достали самый мощный в мире выстрел к РПГ
13:41
Пять разведчиков — уже много: подробности операции «Стингер» в Афганистане
13:38
Олигарх Дерипаска был готов подтвердить связи Трампа с Россией
13:36
СМИ узнали о масштабной операции российских ССО на юге Сирии
13:36
Адмирал Кузнецов остался без причала
00:05
Этот день в истории - 27 Мая
16:24
Марш в европейское будущее
16:23
Доктор Комаровский: Каждый третий украинец умрет от рака из-за «реформ» в Минздраве
16:23
«Панда» отдыхает: после Революции достоинства с госпредприятий Украины было украдено около 80 млрд гривен
16:22
«Свобода» запретила в Черновцах оппозиционеров и коммунистов
16:19
Данальда Трампа призывают открыть Врата Ада!
Все новости

Архив публикаций

«    Май 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031 
» » 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...

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