Лента новостей

10:27
Politico: Франция вслед за Польшей потребовала ограничить импорт с Украины
10:26
Глава Минобороны ФРГ Писториус раскритиковал идею заморозить украинский конфликт
10:05
Учебные стрельбы 600-мм РСЗО KN-25 в КНДР
09:57
Китай убеждает Запад включить Россию в переговоры по заморозке конфликта на Украине
09:49
Politico: ЕС тайно работает над вступлением Украины
09:27
Голоса войны: Западу придется признать провал или лезть в драку
09:20
Депутат Госдумы предлагает включить в школьную программу патриотические песни современных авторов
09:09
СВО. Донбасс. Оперативная лента за 19.03.2024
09:01
США заявили о готовности к диалогу по контролю над вооружениями
08:44
Руководство Крыма называет переизбранного президента «великим государем»
08:43
Франция поддержала призыв Польши о запрете на ввоз в ЕС украинского продовольствия
08:25
СМИ узнали, сколько получают российские подводники
08:24
Технологический суверенитет России потребует инвестиций в размере 6 трлн рублей
04:16
Как Конев разгромил 8-ю немецкую армию и освободил Умань
02:27
Как WADA пытается сорвать Игры дружбы в России
00:16
Чёрная жатва американской демократии
23:10
В Молдове в центре размещения украинских беженцев зафиксирована вспышка кори
23:09
В Белом доме заявили о готовности работать с президентом РФ Путиным
22:41
Литва де-факто объявила войну России
22:34
Рёпке констатирует смещение линии обороны ВСУ под Авдеевкой на запад
22:33
В Молдове в центре размещения украинских беженцев зафиксирована вспышку кори
22:16
Специальная военная операция ВС РФ и события на Украине 18 марта, вечер
21:53
Макрон разбушевался: личные комплексы или геополитические шахматы?
21:51
Путин побеждает, набрав рекордное количество голосов
21:46
Президент Путин: восстановлено железнодорожное сообщение между Ростовом-на-Дону и Донецком
20:54
Атаки боевиков на границы РФ: кровь ради медийного эффекта
20:47
Кабмин выделил дополнительные 5 миллиардов гривен на закупку дронов для ВСУ
20:46
Польские фермеры заблокировали границу с Германией
20:45
ЕС выделяет дополнительные 5 млрд евро для военной поддержки Украины
20:34
Российская армия захватила разведывательную машину Coyote TSV ВСУ
20:17
Мировые лидеры продолжают слать поздравления Путину
20:09
Евросоюз признал результаты выборов в РФ за исключением Крыма и новых регионов
20:08
Украинский снаряд убил семью в белгородском селе
19:41
Путина поздравили лидеры Индии, Ирана и стран Персидского залива
19:25
Путин провел встречу с Харитоновым, Даванковым и Слуцким
19:06
Лидеры стран посылают поздравления Владимиру Путину
18:58
На Украине арестована семья, хоронившая останки солдат ВС РФ, погибших под Киевом
18:57
Украинские войска ведут обстрелы ДНР, Белгородской и Курской области. Обзор ситуации в прифронтовых регионах России на вечер 18 марта
18:56
Сводка Минобороны России о ходе проведения спецоперации на 18 марта
18:55
С начала 2024 года на Украине возбудили 4,6 тысячи дел о самовольном оставлении части
18:47
Столтенберг заявил о причастности НАТО к нанесению ущерба российскому флоту
18:44
«С любовью к делу и верой в лучшее»: сюжет «Главного в Херсоне и области» о жизни конного клуба в Скадовске
18:18
Россия призвала Германию признать блокаду Ленинграда и другие преступления Третьего рейха геноцидом
18:09
МИД России потребовал от Германии признать блокаду Ленинграда актом геноцида
17:58
Три корвета проекта 20380 вышли из Владивостока
Все новости

Архив публикаций



Мировое обозрение»Технологии»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

Подпишись:





Напишите ваш комментарий к статье:

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

Новости партнеров

Наверх