Лента новостей

17:36
День инженерных войск: как зародились, чем прославились и что представляют собой сегодня
17:36
Демарш Лукашенко. Белоруссия выдала Азербайджану гражданина России
17:29
Да они сами друг друга съедят. Командир ВСУ жестоко избивал и насиловал подчинённых
14:07
Александр Роджерс: Дональд Трамп — и вновь продолжается бой!
14:06
Бандера на флаге гарантирует Украине проблемы с Западом - польский политик
14:04
Американские СМИ: русскими овладела Трампомания
14:02
Беспорядки в Вашингтоне: «ПОЧЕМУ»
14:01
Дипломатическая пауза
14:00
Любимое пугало «креативного» класса
14:00
ТЫ нужен ему, президент РФ!
13:56
Романов Николай Николаевич
13:53
Американские студенты бегут от Трампа в Канаду
13:40
На Украине дома «АТОшников» помечают флагом Украины со свастикой
13:39
Восторги и проклятия: соцсети отреагировали на инаугурацию Трампа
13:38
Супруги Обама намерены немного отдохнуть после окончаний полномочий 44-го президента США
13:38
Порошенковцы валят всю вину на Яценюка: «Это его люди оскорбляли Трампа»!
13:37
Секреты опытных попрошаек. Посол Украины уговорил Трампа
11:27
Балтийские страны не халявщики в НАТО
11:19
Россия еще и в Ливии?
11:11
Киссинджер поддерживает Трампа по России
11:07
В Вооруженных Силах отмечается День инженерных войск
11:05
Об английской подлости по отношению к России
11:04
Раздел о правах ЛГБТ-сообщества удален с сайта Белого дома
11:04
Этот день в истории - 21 Января
11:03
Пакет Яровой: урезали, но не отменили
11:03
Фрэнсис Фукуяма: «Конец истории?». Заметки на полях
11:02
Хроника ближайшего будущего: небратья, как вы не садитесь, в партнеры Трампа не годитесь!
11:01
На своих условиях
11:01
«Ангел мира»: в Венгрии установлен памятник российским воинам
10:57
Ностальгия молодых по СССР
10:56
Разностороннее образование: в Германии сексуальное просвещение добралось до армии
10:56
Тень майдана над Америкой: Сорос объявил войну Трампу
10:55
Кернес отказал свидомым в переименовании проспекта Героев Сталинграда
10:54
Россия получила пункт ВМФ в сирийском Тартусе на 49 лет
00:46
Инаугурационная речь 45-го Президента США Дональда Трампа
00:44
Страх и ненависть в Давосе. Чего боится глобальная элита?
00:26
Сорос испугался будущего с Трампом
00:24
Это вам не «кровавый Янукович». «Русские» силовики Авакова растоптали стадо активистов в центре Киева
00:22
Инаугурация 45-го президента США Дональда Трампа
00:21
Киев приравнял активистов Майдана к участникам боевых действий
00:20
Порошенко в своем Twitter поздравил Трампа с инаугурацией
00:19
Шойгу доложили о начале строительства первого самолета Ту-160М2
00:14
Во Львове активисты изгоняли мусор пением гимна Украины и криками «Ганьба!»
00:13
Президент USR поблагодарил жителей мира
00:12
Украинские власти и британская модель экспорта демократии
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 
» » 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