Ученые из Института современной физики Китайской академии наук вместе со своими коллегами смогли сделать удивительное открытие, связанное с ядерной физикой. Они обнаружили структуру молекулярного типа в основном состоянии атомных ядер. Это открытие имеет важное значение для нашего понимания ядерных структур и взаимодействий между нуклонами.
Атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, является квантовой системой многих тел. Оно невероятно мало по размеру, составляя всего около одной десятитысячной части размера атома. Однако в ядре содержится более 99,9% общей массы атома. Взаимодействия между нуклонами создают различные ядерные структуры, которые варьируются от сферических до деформированных ядер и даже нейтронных гало с редкой поверхностной плотностью.
Особенно интересным фактом является появление кластерных структур внутри этих ядерных образований. Кластерные структуры представляют собой группы нуклонов, связанных внутри ядра. Они редко наблюдаются в основном состоянии атомных ядер, и исследователи ведут дискуссии о них уже много лет.
Начиная с 1938 года, физики-теоретики предположили возможное существование кластерных структур, подобных альфа-молекулам, в основных состояниях ядер, таких как бериллий-8, углерод-12 и кислород-16. Однако эта теоретическая гипотеза оставалась непроверенной из-за популярности одночастичного описания классической модели оболочки.
Теперь же ученые из Института современной физики и их коллеги использовали новый экспериментальный метод, чтобы подтвердить наличие структуры молекулярного типа в основном состоянии ядра бериллия-10, ядра, богатого нейтронами. Эксперимент проводился на Заводе радиоактивных изотопов в Центре RIKEN Nishina в Японии.
В ходе эксперимента был использован метод реакции нокаута обратной кинематики. Вторичный луч бериллия-10, движущийся со скоростью, равной половине скорости света, бомбардировал мишень из твердого водорода. В результате, альфа-кластеры, связанные внутри ядра бериллия-10, выбивались протонами практически без передачи импульса остаточному ядру. Это позволило сохранить информацию о структуре кластера в основном состоянии бериллия-10.
Результаты эксперимента подтвердили наличие структуры молекулярного типа в основном состоянии бериллия-10. Это замечательное открытие расширяет наше понимание ядерной физики и может иметь значительные последствия для развития новых технологий и материалов, основанных на ядерных структурах.
Источник:
П.Дж. Ли и др., Проверка молекулярной структуры основного состояния Be10 с использованием измерений поперечного сечения тройной дифференциальной реакции Be10(p,pα)He6 (P. J. Li et al, Validation of the Be10 Ground-State Molecular Structure Using Be10(p,pα)He6 Triple Differential Reaction Cross-Section Measurements), Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.212501
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!