• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
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.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
13 марта, 13:57
Татьяна Зайцева

Археологи обнаружили на стенах гробниц египетской знати в Долине царей надписи на древних индийских языках. Эти граффити оставили путешественники из Южной Азии, посещавшие Египет в начале первого тысячелетия нашей эры, когда он был провинцией Римской империи. Находки подтвердили, что Долина царей уже в те времена была популярным туристическим аттракционом.

13 марта, 13:24
Илья Гриднев

Белки из почвенного мицелия связали частицы воды и запустили кристаллизацию при слабом минусе. Эти молекулы работали в виде водного раствора без привязки к липидным оболочкам живых клеток. Грибы получили такую способность от бактерий сотни тысяч лет назад через параллельный перенос генов.

12 марта, 15:55
Андрей Серегин

Отдельные аспекты полового поведения живых организмов порой могут оказывать огромное влияние на пищевые цепочки и целые экосистемы. Ученые на примере североамериканских рыб доказали, что агрессивное половое поведение их самцов может помочь в выживании зоопланктона.

12 марта, 07:55
Игорь Байдов

Каждую весну оплодотворенные матки шмелей выходят из зимовки и основывают новые колонии. Но как они умудряются выжить, если во время «спячки» их подземное убежище часто подтапливают талые или дождевые воды? Первыми на этот вопрос в 2024 году ответила команда канадских биологов. Они выяснили, что шмели способны безопасно проводить под водой до недели. Теперь другая группа ученых решила выяснить, какой именно физиологический механизм стоит за этим феноменом.

13 марта, 13:57
Татьяна Зайцева

Археологи обнаружили на стенах гробниц египетской знати в Долине царей надписи на древних индийских языках. Эти граффити оставили путешественники из Южной Азии, посещавшие Египет в начале первого тысячелетия нашей эры, когда он был провинцией Римской империи. Находки подтвердили, что Долина царей уже в те времена была популярным туристическим аттракционом.

10 марта, 14:47
ФизТех

Коллектив климатологов из Института географии РАН, Института физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН и МФТИ разобрал одну из самых загадочных страниц климатической летописи: почему Арктика так резко потеплела в первой половине XX века, причем особенно сильно зимой. Ученые оценили, какую долю в тех температурных скачках могли сыграть «внутренние ритмы» атмосферы и океана Северного полушария и почему ответ меняется в зависимости от того, как именно отделять естественные колебания климата от внешних факторов вроде роста парниковых газов и загрязнения воздуха аэрозолями.

3 марта, 14:06
Александр Березин

В ноябре 2025 года при взлете российской ракеты с Байконура к МКС с существенной высоты упала кабина обслуживания 8У216. Поскольку в 2010-х годах из экономии средств у нас отказались от дублирования стартовых площадок, это создало ситуацию временной невозможности пилотируемых полетов. Теперь, всего через три месяца после происшествия, «Роскосмос» смог решить проблему, поставив запасную кабину обслуживания, найденную на складах Минобороны. Весенние пуски к МКС, запланированные ранее, теперь имеют шансы пройти в срок.

5 марта, 08:10
Александр Березин

Одна сторона сыплет более дорогими и сложными баллистическими ракетами, другая — относительно дешевыми крылатыми. Но при этом первая на порядок беднее второй. А что у них с технологическим уровнем для наземной войны, и почему, кстати, глава второй избегает даже самого этого слова? Попробуем разобраться в реальных возможностях военных машин сторон потенциально самого опасного конфликта 2026 года.

28 февраля, 16:50
Игорь Байдов

В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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
Закрыть
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