Лента новостей

16:31
OmniHuman-1 от ByteDance генерирует наиболее реалистичные дипфейки на сегодняшний день
16:18
Почему президент США мог передумать мирить Россию и Украину
16:04
Процедура сдачи ЕГЭ вводит Мизулину в тревожное психическое состояние
16:03
Экс-премьер Чехии: руководству ЕС безразлична экономика, физиология, но больше всего им безразличны судьбы народов Европы
15:17
В работе Sony PlayStation Network произошёл глобальный сбой
15:13
Румынский политик обвинила ЕС в препятствовании развитию европейских стран
15:08
Нетаньяху в США: вашингтонские секреты
15:04
Путин поручил сохранять служебное жилье за военными на СВО
14:34
Актуален ли иранский опыт при разработке беспилотной версии истребителя Су-75
14:20
Россия занимает 2 место по поставкам удобрений в США
14:05
Украинские недра для Запада, или Киев пытается продать шкуру неубитого медведя
14:01
Новости фронта - Сырский уже все понял, но бежать уже некуда
12:41
Украина атаковала регионы России десятками дронов
12:08
183 миллиона лет спустя: Впервые найдена кожа плезиозавра, и она не такая, как предполагали теории
11:51
Зеленский анонсировал привлечение в ВСУ мужчин от 18 до 24 лет
11:18
Демон Максвелла шалит: как квантовый мир чуть не опроверг законы физики
11:01
В Латвии Служба госбезопасности арестовала 75-летнего пенсионера и с больничной койки отправила его в СИЗО
11:00
Шольц выразил желание финансировать ВСУ после конфликта и осудил Трампа за желание заполучить природные ресурсы Украины
10:38
Юрий Подоляка: обострение на Курском направлении, ВСУ заняли Черкасскую Конопельку и Фанасеевку, последние новости на 08.02.2025, карта боевых действий
10:26
Откуда на Марсе взялся идеальный квадрат? Игра воображения или след забытой цивилизации?
09:48
Ожесточённые бои в Курской области: ВС РФ отражают атаки, враг несёт потери, свежие новости на 8 февраля
09:23
Трамповские пошлины привели к росту розничных цен на видеокарты GeForce RTX 5080 и RTX 5090 в США
09:16
Враг атаковал Ростов-на-Дону (ВИДЕО)
09:09
СВО. Донбасс. Оперативная лента за 08.02.2025
05:16
ИРА: вчера, сегодня... Завтра?
03:20
Победа уже близко: новости СВО от 8 февраля 2025. Карта боёв на Украине сегодня, обстановка в Курской области, военная сводка, 1080-й день спецоперации России на Украине
01:47
Минус БМП ВСУ. Кременная - Ямполовка.
01:39
«Грань», «Калинка», «Сфера», «Мастерок»: чем уникальны новейшие средства радиоэлектронной разведки ВС РФ
01:13
В России может появиться химиотерапия, не вызывающая выпадения волос
01:11
Конец истории USAID. Эпоха «цветных революций» завершена?
01:09
Становление Брижит: Недоступное прошлое
00:41
Тёмная материя переписала историю Вселенной? Как тёмная материя «строила» галактики миллиарды лет назад
00:23
Прощелыга Трамп и лохи с Банковой
23:51
Ученые запустили микромир в Minecraft: CraftCells – полная анатомия клетки в 3D и новый способ изучать биологию
23:37
Повышенная вероятность столкновения астероида Бенну с Землёй заставила просчитать последствия — они не радуют
23:02
Квантовый компьютер имитирует Большой Взрыв: Реально ли увидеть, как рождалась Вселенная?
22:47
Банк России простым языком объяснил, что такое цифровой рубль и зачем он нужен
22:43
На Украине выросли цены на лекарства
22:42
Трамп начал назначать даты переговоров по Украине
22:25
Война на Украине (07.02.25): обзор фронтов — Торецк наш!!!...
21:53
В МВФ озвучили приоритеты следующей миссии на Украине
21:52
Гросси признал риски для ядерной безопасности ЗАЭС, но отказался назвать, кто их создает
21:51
В Чугуеве горит завод минеральных вод «Себек»
21:50
Маск и Трамп обменялись любезностями
21:45
Ялтинская система военного паритета и безопасности охватывает и Азиатский континент
Все новости

Архив публикаций



Мировое обозрение»Технологии»Ученые впервые измерили три деформации атомного ядра: Почему свинец-190 так легко меняет свою геометрию?

Ученые впервые измерили три деформации атомного ядра: Почему свинец-190 так легко меняет свою геометрию?


Представьте себе ядро атома — крошечную, плотную сердцевину материи, в которой сосредоточена почти вся масса вещества. Мы привыкли думать о ядрах как о чём-то стабильном и предсказуемом, но на самом деле они могут вести себя довольно неожиданно. Недавнее открытие, сделанное группой физиков, заставило нас переосмыслить некоторые устоявшиеся представления. Оказалось, что ядро изотопа свинца-190 может одновременно принимать сразу три совершенно разные формы.

Трио форм внутри одного ядра

В чем же заключается эта загадка? Ученые смогли напрямую наблюдать, как ядро ¹⁹⁰Pb существует сразу в трёх вариантах, словно три разные личности, которые делят одно тело. Эти формы — сферическая, сплюснутая и вытянутая — наглядно демонстрируют, насколько динамичным может быть поведение ядра на микроскопическом уровне. Причём все эти формы существуют в районе основного (невозбужденного) состояния ядра, а не только в каких-то экзотических условиях.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Но как вообще такое возможно? Чтобы разобраться в этом, нужно немного углубиться в мир квантовой механики. Ядро атома — это не просто шарик из протонов и нейтронов. Оно представляет собой сложную систему, в которой эти частицы взаимодействуют друг с другом, подчиняясь законам квантовой физики. Эти взаимодействия порождают так называемые ядерные состояния, которые могут иметь разную энергию. Каждому состоянию соответствует определенная форма ядра. В большинстве ядер одно состояние обычно преобладает, но в некоторых случаях (как, например, в ¹⁹⁰Pb) сразу несколько форм могут конкурировать за главенство.

a Энергетический спектр γ-излучения, в котором наиболее заметные пики γ-излучения, отнесенные к 190Pb, помечены энергиями переходов. Другие пики отмечены различными символами и цветами в соответствии с исходным ядром. b Энергетический спектр электронов. Рассчитанные электронные компоненты наложены на измеренный спектр. Черная сплошная линия представляет собой сумму всех рассчитанных электронных компонент, в то время как рассчитанные компоненты от разных ядер Pb и Tl представлены синим и красным цветом, соответственно. Отмечены положения компонент K-, L- и M-преобразований наиболее заметных переходов E2 в 190Pb и электронных пиков, соответствующих переходам E0. Крупные планы высокоэнергетических переходов показаны на вставках. c частичная схема уровней 190Pb. Уровни с преимущественно сферической, продолговатой и вытянутой формой окрашены в желтый, синий и красный цвета, соответственно, и обозначены преобладающей конфигурацией нуклонов. Вертикальные стрелки обозначают переходы между состояниями с одной и той же преобладающей внутренней конфигурацией, а диагональные стрелки соответствуют переходам с изменением конфигурации. Ширина стрелок пропорциональна суммарной интенсивности переходов. Интенсивности переходов из андизомерных состояний уравновешены интенсивностями невозбуждающих переходов из питаемых ими состояний. Цитирование: Montes Plaza, A., Pakarinen, J., Papadakis, P. et al. Direct measurement of three different deformations near the ground state in an atomic nucleus. Commun Phys 8, 8 (2025). https://doi.org/10.1038/s42005-024-01928-8
Автор: Montes Plaza, A., Pakarinen, J., Papadakis, P. etal Источник: www.nature.com
Эксперименты, открывшие глаза

Чтобы заглянуть внутрь ядра и увидеть эти разные формы, физики использовали целый арсенал методов. В лаборатории Университета Ювяскюля (Финляндия) был проведён ряд экспериментов. Первый из них заключался в измерении гамма-излучения, возникающего при распаде ядра ¹⁹⁰Pb. По энергии и характеристикам этого излучения ученые смогли определить, какие именно формы присутствуют в ядре. Другой метод был основан на анализе гамма-лучей, которые испускаются при переходе ядра из метастабильного (долгоживущего) состояния. Наконец, третьим методом измерялось время жизни возбужденных состояний. Для этого физики использовали эффект Доплера, который позволяет судить о движении ядер внутри мишени.

В результате этих исследований удалось получить беспрецедентную картину поведения ядра ¹⁹⁰Pb. Выяснилось, что одно из возбужденных состояний имеет вытянутую форму, напоминающую арбуз. Также было установлено, что основное состояние ядра, вопреки предыдущим предположениям, имеет сплюснутую форму, как помидор. И, что самое удивительное, обнаружено свидетельство существования сферического состояния. Все эти формы, как уже говорилось, существуют практически одновременно.

Средние значения квадрупольного момента перехода и параметра деформации, рассчитанные для каждой полосы, показаны и представлены в виде линии с заштрихованной областью, соответствующей погрешности в 1 σ. Красные и синие символы соответствуют значениям, связанным с пролатной и продолговатой полосами, соответственно. Планки погрешностей доминируют над неопределенностями времени жизни. Для сравнения приведены теоретические предсказания в рамках модели взаимодействующих бозонов (IBM) и за пределами среднего поля (BMF) с использованием взаимодействия Скайрма и Гогни. Цитирование: Montes Plaza, A., Pakarinen, J., Papadakis, P. et al. Direct measurement of three different deformations near the ground state in an atomic nucleus. Commun Phys 8, 8 (2025). https://doi.org/10.1038/s42005-024-01928-8
Автор: Montes Plaza, A., Pakarinen, J., Papadakis, P. etal Источник: www.nature.com
Загадки и перспективы

Стоит отметить, что существование нескольких разных форм в ядре не является чем-то совершенно новым. Однако измерение сразу трёх сосуществующих деформаций ядра было достигнуто впервые. Это не только важный экспериментальный результат, но и серьезный вызов для современной ядерной теории.

Дело в том, что такие явления как сосуществование нескольких форм ядра очень трудно точно описать. На сегодняшний день существующие теоретические модели не могут полностью объяснить наблюдаемое поведение ¹⁹⁰Pb. Поэтому результаты, полученные финскими и британскими учеными, представляют собой ценный материал для совершенствования этих моделей.

Изучение редких изотопов, таких как ¹⁹⁰Pb, может помочь нам лучше понять природу ядерных сил и процессов, происходящих внутри атомных ядер. В свою очередь это понимание может иметь далеко идущие последствия для многих областей науки и техники — от энергетики до медицины. Это открытие показывает нам, что даже давно изученные объекты могут скрывать в себе немало сюрпризов и тайн. И что новые знания рождаются на стыке эксперимента и теории.



Опубликовано: Мировое обозрение     Источник

Читайте нас:





Напишите ваш комментарий к статье:

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

Новости партнеров

Наверх