Лента новостей

19:05
На митинг Навального во Владивостоке пришло не более 700 человек
19:04
Антиукраинская коалиция ЕС растёт как на дрожжах
19:03
Самые убогие ветераны в истории
19:02
«Свободная и независимая» Латвия превратилась в мировую мусорную свалку
13:16
Двадцать лет спустя: как Яндекс стал не только поисковиком
13:11
Ограничение права вето в СБ ООН поддержали 114 стран, заявил Лихтенштейн
13:00
Выборы в Германии: Русские немцы объединились против Меркель
12:59
Запад паранойя не отпускает: забыли про Белоруссию! Внимание к учениям Китая и России
12:47
Хуторская свадьба. Как Украина воспроизводит клановую модель элит
12:25
О Солженицыне
12:22
The Independent, Великобритания. Россия была целью «фейковых новостей» НАТО
09:43
Позвольте украинцам себя изнасиловать
09:26
США создают сеть, чтобы взорвать Россию
09:26
Подельник Порошенко прибирает к рукам самое успешное предприятие Харькова
09:25
Москва и Пекин готовятся к войне
08:55
«Косяки» Запада
08:52
Звёздный час Порошенко — позор вместо «джавелинов»
08:51
БесогонTV: «Хочет ли Серебренников быть Мейерхольдом?
08:50
Пентагон показал кадры уничтожения сирийского истребителя Су-22
06:55
Велик телом, да мал делом: Навального высмеяли в Новосибирске
22:04
На «Неве» впервые представили Эльбрус-8СВ и ноутбук на Эльбрус-1С+
22:01
Куда уж России до процветающих США...
21:29
Ляскин и Говоров бездействуют - преступник гуляет на свободе
21:14
Хватит вопить об убиенном ЦАРЕ
21:10
«Аллея правителей» - символ преемственности истории
21:07
Ракетные стрельбы с ТАРКР «Петр Великий» Северного флота
21:04
Спуск на воду ледокола «Сибирь» в Санкт-Петербурге
20:58
Ошибка на памятнике Михаилу Калашникову устранена
20:56
Цифровая экономика и массовая безработица
20:43
Стратегические уловки Пентагона: США наращивает свои ядерные вооружения
20:39
Скандал на Украине: Мэр Львова заговорил по-русски и похвалил Путина
20:29
Умерову умерово
20:25
«Пургена им в ср..ку!» Депутаты гонят из столовой ВР «честных журналистов» Майдана
17:10
Из Украины в Польшу сбежало уже 7 миллионов патриотов
17:10
Закрывая тему Калашников vs Schmeisser
17:09
Запорожец за Китаем: Мотор Сич переезжает в Поднебесную
17:08
Трамп назвал передачу конгрессу данных о рекламе в фейсбуке частью фальсификаций о России
17:07
Игорь Лесев: вместо второго срока Трамп готовит Порошенко «вольер для барыг»
17:06
Крепнет атмосфера доверия!
17:05
Европейцы начали бить Украине по рукам
16:47
Татарстан согласился на компромисс в отношениях с Россией
16:46
Терпение кончилось: почему Москва жестко предупредила армию США
16:45
Россия может навсегда отстать от ведущих стран мира
16:45
Американские СМИ назвали головоломкой сентябрьские испытания «Ярса»
13:49
Доктор Комаровский: «Вас ведут на бойню, хотя нет, не ведут — уже привели»
Все новости

Архив публикаций

«    Сентябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 


» » 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