Лента новостей

14:52
Беги, Мишико, беги
14:51
Бросившего кирпич в бойца ОМОНа на акции протеста приговорили к 2,5 года тюрьмы
14:40
На международной квантовой конференции в Москве представили мощнейшие в мире квантовые компьютеры
14:36
«Алмаз-Антей»: Минобороны получит систему ПВО С-500 в 2020 году
14:35
Корвет «Совершенный» вошел в состав Тихоокеанского флота
14:29
МАКС-2017. День второй
14:26
ВЦИОМ: Большинство россиян поддерживают увековечивание успехов Сталина в публичных местах
14:25
Госдума одобрила законопроект об увеличении срока за склонение к суициду
12:44
Бой ПАК ФА Т-50 на МАКС-2017 (видео) и Ф-22 Раптор
12:23
Один день российского либерала в июле 17-го
12:22
Трамп прекращает программу помощи ЦРУ сирийским повстанцам
12:22
В американо-российских отношениях пришло время для трезвого реализма
12:20
На Украине требуют вернуть торговлю с Россией
12:19
В России начали блокировать детские онлайн-казино
12:16
Госдума: рейтинг худших стран для жизни пенсионеров объективен
12:10
Несколько сотен танков Т-90 «ушли» в Ирак
11:11
«Самолет может находиться в небе без дозаправки 25 часов»
11:06
Боец невидимого фронта Семен Семенченко
11:00
Маргарита Коненкова, любовница Эйнштейна, сотрудница советской разведки
10:07
Так кто же стоит за «проектом Малороссии»?
10:07
Крах ИГИЛ на юге Ракки: «Тигры» и ВКС РФ освобождают города и объекты, отбрасывая боевиков
10:06
На улице Сумской: в чем опасность Харькова для действующего украинского режима
10:03
Очень одинокий петух
10:01
Ад на украинско-крымской границе
09:59
От нанохарчей брянская свинья треснула пополам
09:57
Разборки в НАТО: Турки «слили» 10 секретных баз США в Сирии, Пентагон сильно встревожен
09:55
Россия подбирает крошки авиационного пирога
09:54
Бойня в «освобожденном» Мосуле: Зверства коалиции, пропаганда США, руины и 40 000 убитых горожан
09:53
Андрей Климов: Может наступить очередное 22 июня
09:52
ВКС РФ и ВВС САР громят ИГИЛ и «Аль-Каиду» в Сирии и Ливане
09:51
Янычары под знаком Бандеры. Как нацисты из Азова учат детей ненавидеть все русское
09:19
Эдуард Лимонов: Дарю Захарченко идею
09:15
Забыть все плохое: Ученые постоянно ищут cпособы стирать негативные воспоминания
09:14
Немножко о либероидах в транспорте…
09:08
Les Echos: «Калашников» приступает к выпуску одежды
09:04
Безвиз для «незалежной»: Украинцы рванули в ЕС собирать малину
08:59
Politico: Как республиканцы стали партией Путина
08:52
Берлину надоело противостояние с Москвой
08:49
Panorama.am: «Мягкая сила» русского медведя
08:39
Американский уголь добьёт украинскую промышленность
08:36
Компромиссы и отмена санкций
08:33
Этот день в истории - 20 Июля
01:37
«Калашников» заставил бояться американцев российского «Терминатора»
01:33
Newsweek: Америка сдает позиции – виной всему Трамп
21:36
МИД Украины ответил на заявление о создании Малороссии песней Макаревича
Все новости

Архив публикаций

«    Июль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 
» » 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