Сб, 18 января 2025

Лента новостей

20:22
Центральная Африка – Россия: стимулы сотрудничества множатся
20:07
Исповедь ЛИБЕРАЛА | Как я стал ВАТНИКОМ и уехал из ЕС в
19:53
Камера домофона засняла падение метеорита на крыльцо дома. В чем уникальность события?
19:37
Бербок обиделась и убежала от Шольца из-за Украины
19:30
На патрулирование в Балтийском море вышли натовские корабли
19:29
Теннисиста Медведева оштрафовали на 76 тыс долларов за поведение на чемпионате
19:16
БУДУЩЕЕ РОССИИ: КАК ВАС ОБМАНЫВАЮТ!
18:47
Окончательное решение украинского вопроса. Что даст Киеву снижение мобилизационного возраста до 18 лет?
18:46
ВСУ ведут огонь по ДНР и Белгородской области. Обзор ситуации в прифронтовых регионах России на вечер 18 января
18:45
В Германии призвали устроить комплексную ремиграцию украинцев
17:58
Эксперт рассказал о бездействии властей с ликвидацией мазутной катастрофы и сорванном туристическом сезоне
17:51
Экс-советник Трампа заявил о безразличии избранного президента к судьбе Украины
17:25
Как начинался Космос? Новая теория ускоренного расширения Вселенной предлагает инфляцию без инфлатона
17:22
Базы, «сипаи» и ресурсы: что получила Британия в своей украинской колонии
17:08
Власти Германии в ужасе от возможных договорённостей Путина и Трампа
17:07
Глава ЦИК Белоруссии: американцы натянули на себя корону, которую им никто не давал
17:06
Сына Порошенко обвинили в уклонении от службы в ВСУ и оштрафовали
16:59
В Казахстане началась травля сотрудников магазина из-за обслуживания на русском
16:58
Украинский суд признал сына Порошенко уклонистом
16:49
Е2-Е5, или Шахматный гамбит Украины
16:10
В преддверии инаугурации Трамп выпустил собственный мемкоин
15:32
Дональд Трамп опубликовал «официальный мем» — некоторые заработали на нём миллионы долларов за минуты
15:11
«Ответка» за ATACMS
15:09
Роберт Кеннеди-младший – о том, что «выгодный для Украины договор» уже не заключить.
14:40
Писториус требует больше денег на оружие
14:33
Финский профессор дал совет Трампу для успешных переговоров с Путиным
14:32
Швеция высадила свой военный контингент в Латвии
14:19
Бывшая либералка Мария Лумпова спустя полтора года после переобувания.
14:12
«Уникальная ситуация»: какое место в истории военного искусства занимает Сарыкамышская операция русской армии
13:49
«Может поехать в Давос, но окажется где-то в Сочи». Зеленский ответил Фицо на предложение о месте встречи
13:42
В Казахстане блогер на машине влетел в ограждение и снял TikTok на месте ДТП
13:40
Путин поручил создать финансовый инструмент для семейных сбережений
13:29
Вот это поворот - США уходят - Новости
13:27
Как либералка Мария Лумпова переобулась.
13:11
Сможет ли донбасский литий стать «белой» нефтью для России?
12:57
Болтон: для Украины плохие новости в том, что Трамп намерен покончить с конфликтом независимо от условий его завершения
12:56
Байден рассказал об отдыхе с Си Цзиньпином на Тибетском плато и путешествии на 17 000 миль
12:55
Суд лишил недвижимого имущества Моргенштерна
12:50
Кадровая политика Госдепа США в Западной Африке: шпионаж под прикрытием гуманитарной помощи
12:47
В Иране неизвестный расстрелял 2 судей Верховного суда
12:21
Вселенная расширяется слишком быстро для современных моделей? Напряжение Хаббла превращается в кризис
12:11
Готовимся к войне с НАТО на Балтике
12:04
Сара Вагенкнехт призвала прекратить вооружать Украину и не допустить участия немецких солдат в конфликте
11:57
В США произошел переполох из-за требований Трампа изменить место инаугурации
11:45
Сырский готов сдать Днепропетровскую область - Новости
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