 |
|
Обнаружили молекулоподобную структуру состояния ядра
|
| Ученые из Института современной физики (IMP) Китайской академии наук (CAS) вместе со своими сотрудниками недавно обнаружили структуру молекулярного типа в основном состоянии атомных ядер. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters. Атомное ядро, квантовая система многих тел, состоящая из протонов и нейтронов, невероятно мало (всего около одной десятитысячной размера атома), но в нем содержится более 99,9% общей массы атома. Взаимодействия между нуклонами создают различные интригующие ядерные структуры: от сферических до деформированных ядер и даже нейтронных гало с редкой поверхностной плотностью. Появление кластерных структур внутри этих образований является захватывающим явлением. Кластерные структуры редко наблюдаются в основном состоянии атомных ядер. Дискуссии о кластерных структурах основного состояния можно проследить до 1938 года, когда физики-теоретики посредством анализа энергий связи в альфа-сопряженных ядрах предположили возможное существование кластерных структур, подобных альфа-молекулам, в основных состояниях ядер, таких как бериллий. -8, углерод-12 и кислород-16. |
|
| Однако из-за популярности одночастичного описания классической модели оболочки эта теоретическая гипотеза осталась непроверенной. Используя новый экспериментальный метод, включающий реакцию нокаута обратной кинематики, ученые из IMP и их сотрудники подтвердили наличие структуры молекулярного типа в основном состоянии бериллия-10, ядра, богатого нейтронами. Эксперимент проводился на Заводе радиоактивных изотопов (RIBF) в Центре RIKEN Nishina в Японии. В ходе эксперимента вторичный луч бериллия-10, движущийся со скоростью, равной половине скорости света, бомбардировал мишень из твердого водорода толщиной 2 миллиметра. альфа-кластеры, связанные внутри ядер бериллия-10, выбивались протонами практически без передачи импульса остаточному ядру, сохраняя, таким образом, информацию о структуре кластера в основном состоянии бериллия-10. |
| Результаты экспериментов продемонстрировали замечательное согласие между экспериментальными сечениями реакций нокаута и теоретическими предсказаниями в рамках микроскопических моделей. Эта проверка подтверждает давнюю гипотезу о структуре молекулярного состояния основного состояния бериллия-10, предполагающую образование ядра альфа-альфа в форме гантели с двумя валентными нейтронами, вращающимися перпендикулярно оси ядра. «Подобные структуры можно найти в атомном масштабе, но они исключительно редки в основном состоянии атомных ядер», — сказал доктор Ли Пэнцзе из IMP, первый автор статьи. Это исследование предоставляет первые экспериментальные данные для теоретического описания структур молекулярных состояний в основном состоянии атомных ядер и открывает путь для дальнейшего изучения эволюции альфа-кластерных структур в основных нейтронно-богатых ядерных состояниях. |
| Источник |
