• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.12.2022
ФизТех
3 244

Ученые предложили снять нейтронную «кожуру» с ядра для ее изучения

4.8

Физики из Московского физико-технического института и Института ядерных исследований РАН предложили новый способ оценить толщину поверхностного нейтронного слоя в тяжелых ядрах.

Нуклоны-спектаторы, которые предлагается регистрировать для оценки параметров поверхностного нейтронного слоя в сталкивающихся ядрах / ©Пресс-служба МФТИ

Работа опубликована в The European Physical Journal A. Когда-то, в первые мгновения после Большого взрыва, наша Вселенная представляла собой горячую плазму, состоящую из кварков и глюонов. Затем, по мере расширения и охлаждения, кварки с помощью глюонов объединились в протоны и нейтроны, а получившиеся нуклоны сформировали ядра будущих атомов. Для того чтобы создать и изучить кварк-глюонную плазму, ученые строят огромные ускорители, в которых разгоняют тяжелые ядра до высоких энергий и сталкивают их друг с другом. В своей новой работе российские ученые показали, что такие ускорители, помимо решения их основной задачи, могут быть использованы для изучения свойств поверхностного нейтронного слоя, который характерен для тяжелых ядер.

Преобладание нейтронов над протонами на ядерной периферии было обнаружено в ранних экспериментах по изучению структуры ядра. Интересно, что свойства такого диффузного обогащенного нейтронами слоя описываются тем же уравнением состояния ядерного вещества, что и вещество столь далеких от нас нейтронных звезд. Проще говоря, зная, насколько толстым является поверхностный нейтронный слой в ядрах, можно предсказать радиус нейтронной звезды определенной массы. В настоящее время разные эксперименты дают отличающиеся друг от друга значения толщины нейтронного слоя. Поэтому важно предложить новые методы ее определения.

Александр Светличный, младший научный сотрудник лаборатории методов ядерно-физических экспериментов МФТИ, один из авторов работы, рассказывает: «Для того чтобы понять, как устроены ядерные силы, мы берем два ядра и бьем их друг об друга. В зоне перекрытия ядер при столкновении образуется горячая кварк-глюонная плазма, а избежавшие столкновения нуклоны и протоны, располагавшиеся вне этой зоны и называемые спектаторами, летят вперед по направлению начального ядра и могут быть зарегистрированы».

Ученые МФТИ и ИЯИ РАН ранее создали модель, которая описывает процесс образования спектаторных нуклонов и ядерных фрагментов-спектаторов. В новой работе физики применили свою модель к описанию процесса столкновения тяжелых ядер с поверхностным нейтронным слоем. Оказалось, что в процессе столкновения с большим перекрытием ядер обогащенный нейтронами слой отделяется от горячей зоны подобно кожуре мандарина. Протоны и нейтроны из этой кожуры могут быть отдельно зарегистрированы и подсчитаны в специальных передних детекторах, уже много лет используемых в эксперименте ALICE на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН.

Игорь Пшеничнов, профессор кафедры фундаментальных взаимодействий и космологии МФТИ, руководитель исследования, поясняет: «В экспериментах по ядерно-ядерным столкновениям на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН основное внимание уделяется горячей и плотной материи, возникающей в области перекрытия сталкивающихся ядер. В своей работе мы показали, что одновременное с изучением кварк-глюонной плазмы детектирование нейтронов-спектаторов и протонов-спектаторов может быть использовано для изучения поверхностного нейтронного слоя в сталкивающихся ядрах». Теперь ученые предлагают проверить результаты моделирования в эксперименте на коллайдере.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 18:53
Анна Новиковская

По мнению новозеландских исследователей, в случае ядерной зимы Новая Зеландия будет в числе четырех островных государств, которые смогут обеспечить себя продуктами питания.

Вчера, 10:49
Даниил Сухинов

Хотя интуитивно люди склонны думать, что занятия музыкой полезны для их психического здоровья, научные исследования указывают на более сложную и неочевидную связь. В новой работе международная группа ученых обнаружила генетическую корреляцию между увлечением музыкой и психическим здоровьем на примере нескольких тысяч близнецов. Результаты исследования показывают, что у музыкально активных людей существенно повышен генетический риск развития депрессии и биполярного расстройства.

Позавчера, 12:58
Алиса Гаджиева

В Северной Ирландии нашли неолитическое поселение возрастом не менее 5800 лет. Пока не ясно, почему люди обосновались именно там, но известно, что спустя тысячелетия за эти земли воевали могущественные королевства.

Позавчера, 07:30
Мария Азарова

Авторы нового исследования провели эксперимент почти с 70 собаками разных пород, чтобы узнать, как они реагируют на вой одного волка и целой стаи.

Позавчера, 12:58
Алиса Гаджиева

В Северной Ирландии нашли неолитическое поселение возрастом не менее 5800 лет. Пока не ясно, почему люди обосновались именно там, но известно, что спустя тысячелетия за эти земли воевали могущественные королевства.

3 февраля
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: