09.12.2024, 08:09
Evgenia Vavilova
6,4 тыс

Физики нашли протонное гало у новых атомных ядер

❋ 4.5

Исследователи из Института современной физики Китайской академии наук (IMP) вместе с коллегами из Японии, Германии и Италии впервые провели точные измерения масс нескольких экзотических атомных ядер. Полученные данные позволили определить протонную капельную линию для алюминия, фосфора, серы и аргона, а также предложить новый подход к изучению протонных гало-структур. 

Схема распределения протонов и нейтронов в зеркальных ядрах аргона-31 и алюминия-31. Слева — слабосвязанное богатое протонами ядро ​​аргона-31, которое должно демонстрировать значительную структуру гало. Справа — сильно связанное богатое нейтронами ядро ​​алюминия-31. / © IMP
Схема распределения протонов и нейтронов в зеркальных ядрах аргона-31 и алюминия-31. Слева — слабосвязанное богатое протонами ядро ​​аргона-31, которое должно демонстрировать значительную структуру гало. Справа — сильно связанное богатое нейтронами ядро ​​алюминия-31 / © IMP

Атомное ядро — центральная часть атома, система, состоящая из протонов и нейтронов. Гало — это особенность организации атомного ядра, при которой один или несколько протонов или нейтронов так слабо связаны с ядром, что находятся на значительном расстоянии от центра, образуя своеобразное «облако». Радиус таких ядер значительно превышает радиусы близких по протонно-нейтронному составу ядер.

Ученые обычно наблюдают гало у слабосвязанных ядер, расположенных вблизи капельной линии — границы устойчивости атомных ядер, за которой протоны не могут больше удерживаться в ядре и «вытекают» наружу.

Ученые чаще могут наблюдать нейтронные гало, чем протонные, поскольку протонный вариант образуется реже из-за кулоновского отталкивания между положительно заряженными протонами.

Международная команда исследователей впервые измерила массы экзотических ядер изотопов кремния, фосфора, серы и аргона — 23Si, 26P, 27,28S и 31Ar. Ученые использовали метод изохронной масс-спектрометрии (Bρ-defined IMS), измеряющий массы ядер через время и траекторию полета ядра по магнитному кольцу-хранилищу. Им удалось значительно улучшить точность определения массы серы-28 — в 11 раз. Собранные данные позволили уточнить положение протонной капельной линии для алюминия, фосфора, серы и аргона.

Ученые вывели на основе измерений массы ядер физическую величину — разницу энергий зеркальных ядер (mirror energy differences). Она может стать широкоиспользуемым индикатором существования протонного гало. Также результаты экспериментов показали нарушения изоспиновой симметрии у ядер, находящихся рядом с протонной капельной линией. Теоретические расчеты подтвердили, что это связано с существованием протонного гало.

Исследование подтвердило наличие протонного гало у ядер фосфора-26, фосора-27, серы-27 и серы-28, а также предположило, что аргон-31 может быть новым ядром с двойным протонным гало. Одновременно установлено, что основное состояние алюминия-22 не имеет гало-структуры. Работа опубликована в Physical Review Letters.

Эти выводы помогут в дальнейшем изучении экзотических ядер и углубят понимание процессов, происходящих в нестабильных ядрах. Авторы предполагают, что разница энергий зеркальных ядер может стать чувствительным индикатором для обнаружения нарушений изоспиновой симметрии и выявления протонных гало-структур. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий