Лента новостей

09:13
Барьер в политике безопасности Финляндии
09:10
Хозяева денег переписывают историю Америки прямо на купюрах
09:10
Крупнейшие предприятия Донбасса дадут деньги непризнанным республикам
09:10
Киев меняет тактику в теме «русских оккупантов»
09:09
Геи и кастрюли: десять общих признаков
09:08
Засчитаем Венгрии «прогиб»?
09:08
Что мы знаем о связях Трампа с Россией?
09:04
Украина подсадила Пакистан на танки «Оплот»
09:03
Американский эмигрант
09:02
Ультиматум Донбасса
09:01
Очень простым языком о деньгах под подушкой
08:59
Искусственная война Украины
08:57
В Москве запустили проект «Две Украины»
08:56
Ядерные силы США готовятся к войне в Европе
08:54
Криптопутинцы из Верховной рады
08:53
Трамп не похож на российского крота
08:52
Московские работяги избили бандеровцев за Славу Украине!
08:51
Сенатор Маккейн: Рожден, чтобы предавать
08:51
Угольное оскопление Украины
08:39
Минска-3 не будет. Будет Ялта-2
08:38
Против российского посольства в Киеве применяют «искусство душевнобольных»
08:31
От Николая до Путина: В чем заключаются исторические уроки февральской революции
08:30
Ломоносов верил, или Почему нет контакта с инопланетянами и как они выглядят...
08:28
«Все хотят освобождения всех земель Новороссии»
00:00
Этот день в истории - 28 Февраля
22:51
Закарпатье беспокоит Украину: «Мову понимают здесь уже не все»
22:48
Россия льстит себе мечтами о Третьем Риме
22:44
Донбасс перехватил инициативу
22:41
Российская еда на китайском столе
22:38
ЛНР присоединилась к рублю
22:34
СССР задолжал Крым США
21:57
Александр Роджерс: День ССО — вежливость и ледоруб
21:57
Россия неслась в пропасть…
21:55
Яценюк возвращается в Киев: из-под кого выбьет стул блудный «кролик»?
19:11
Захарченко на экстренном брифинге подтвердил национализацию предприятий украинских олигархов
19:05
Огромный внешний долг российских компаний убьет рубль в марте
19:03
Япония и целая российская дивизия на Курилах: где хотим, там и размещаем
19:02
ЛНР и ДНР переходят на рубль. Что дальше?
19:02
Поход «Адмирала Григоровича» не означает усиления группировки в Сирии
19:00
«Мы должны уложить Россию и Америку в постель»
18:58
Двойное назначение: гражданские версии советских ракетовозов
18:57
Что решают битва за Дамаск и освобождение высот под Пальмирой
17:52
Крымские татары отвернулись от Киева
17:49
Как не вызвать противодействие со стороны России?
16:48
Работа над ошибками: успешное наступление армии САР на подступах к Пальмире
Все новости

Архив публикаций

«    Февраль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728 
» » 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