Происхождение магических ядер прямо коррелируется с взаимодействиями протонов и нейтронов, показало новое исследование. Каждый элемент определяет фиксированное число протонов, а вот число нейтронов в ядре может изменяться. Различные сочетания формируют изотопы, обладающие разными массовыми числами при одинаковом заряде. Сильный дисбаланс нарушает ядерную стабильность, и ядро распадается. Как правило, у тяжёлых элементов меньше стабильных изотопов.
Некоторые изотопы демонстрируют необычную стабильность при определённых числах протонов и нейтронов. Такие «магические ядра» долго объяснялись через оболочечную модель, в которой нуклоны находятся на дискретных энергетических уровнях, а переходы меж ними сопряжены с поглощением либо испусканием энергии. Модель способна предсказывать магические комбинации нуклонов, но не может учитывать в явной форме сильное ядерное взаимодействие, то есть, фактор силы, удерживающей протоны вместе в ядре. Объяснение магических ядер с учётом данной силы долго считалось крайне сложной задачей.
Команда из Университета Сунь Ятсена использовала другой подход. Физикам удалось описать квантовую систему ядра посредством набора волновых функций, которые отражают вероятность всех вероятных состояний. Напрямую отслеживать энергетические уровни нуклонов невозможно, но волновая функция передаёт коллективное поведение ядра.
Физики сосредоточили внимание на олове-132, это дважды магический изотоп с 50 протонами и 82 нейтронами. Они использовали высокоразрешённые данные, чтобы «размыть» картину до низкого разрешения, где ядро описывается волновой функцией. Так естественным образом смогла проявиться оболочечная структура энергетических уровней, а магические числа протонов и нейтронов сохранились, как и предсказано теорией. Итоги исследования опубликовали в Physical Review Letters.
Физиками был зафиксирован переход от спиновой к псевдоспиновой симметрии при снижении разрешения, он сопровождался проявлением магических чисел. Базовая роль в спин-орбитальном расщеплении принадлежит силам трёхнуклонного взаимодействия. Переход наблюдали в разных ядрах и релятивистской, и нерелятивистской парадигм.
Полученный результат впервые смог объединить два подхода в теории строения ядра: модели, что описывают поведение ядер из экспериментов, и методы «с первых принципов», которые выводят поведение из фундаментальных сил. Эксперты полагают, что методика поможет глубже понять малоизученные области карты ядер и характеристики тяжёлых и экзотических изотопов.
Ученые наконец-то объяснили происхождение странных лестниц на склонах холмов
В многих частях мира крутые травянистые склоны испещрены узкими, ровными ступенями, известными как террасы. Они озадачивают наблюдателей уже более века. Каждая ступенька имеет плоскую поверхность и наклонный подступенок, расположенные длинными…
Редкая папская булла XIV века найдена в Эстонии
Археологи обнаружили в Таллинне, Эстония, папскую буллу XIV века. Это первая папская булла, найденная в археологическом контексте в Эстонии. Известны лишь три другие, и все они до сих пор прикреплены…
Окаменелость из Бразилии проливает свет на происхождение динозавров и крокодилов
Задолго до того, как динозавры стали господствовать на континентах и появились современные крокодилы, их предки уже переживали решающий этап в своей эволюционной истории. Именно в этом древнем мире, вскоре после…
Под Тамбовом погибли 7 человек, 25 пострадали. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства противовоздушной обороны за ночь перехватили и уничтожили 379 украинских беспилотников над российскими регионами, акваториями Азовского и Черного морей, сообщили в Минобороны РФ. В Тамбовской области из-за атаки ВСУ на…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаке ВСУ погиб человек, еще трое были ранены
Вооруженные силы Украины 69 раз совершили атаки по территории Белгородской области за сутки. В результате погиб один человек, трое пострадали, сообщил в "Максе" врио губернатора региона Александр Шуваев. "За минувшие…
ФСБ России: двух жительниц Крыма задержали за работу на спецслужбы Украины
ФСБ задержала в Крыму двух женщин, работавших на украинские спецслужбы, одна из них оказалась соучастницей подрыва автомобиля военнослужащего в Севастополе в 2024 году, вторая собирала сведения об инфраструктуре ТЭК и…
Демарш Болгарии в отношении Украины удивил Европу
Став первым государством, официально покинувшим так называемую коалицию желающих, Болгария и ее руко...
Мозг использует одни и те же клетки для зрения и воображения
Согласно новым исследованиям, при одновременном рассматривании объекта и последующем его представлен...
Парадокс нашего времени, молодым человеком могут считать лет до 40, при этом кризис среднего возраста может наступить в 30.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".