PRL: Учёные совершили прорыв в изучении структуры атомов

Фото из открытых источников

Специалисты международной коллаборации Jefferson Lab Hall A Tritium Collaboration рассказали в журнале PRL о совершённом ими прорыве в изучении внутреннего строения нуклонов, то есть, протонов и нейтронов, которые формируют атомные ядра.

В составе самих протонов и нейтронов не только тройка основных кварков, в них также присутствуют постоянно возникающие и исчезающие кварк–антикварковые пары, связанные глюонами. Учёным до сих пор не удавалось понять, как конкретно распределяются импульс и спин между всеми этими частицами.

Специалисты организовали эксперимент MARATHON, в котором была задействована редкая и очень сложная в обращении мишень — радиоактивный газообразный тритий. Физики производили бомбардировки мишеней из трития, гелия-3 и дейтерия при помощи пучков электронов с энергией 11 ГеВ, параллельно производя регистрацию их неупругого рассеяния. В процессе анализа применяли два инновационных магнитных спектрометра зала А Jefferson Lab.

Таким образом учеными были получены уникальные сведения о структурах трития и гелия-3, «зеркальных ядер». Они известны тем, что в них число протонов в одном ядре равно числу нейтронов в другом. Ещё учёным впервые удалось измерить EMC-эффект для трития. Это феномен, при котором внутренняя структура нуклонов в ядре изменяется в сравнении со свободными нуклонами.

Полученные результаты позволят физикам уточнить модели квантовой хромодинамики и лучше понять природу взаимодействий между нуклонами в легких ядрах. Это особенно важно в свете того, что работа с тритием крайне сложна и опасна.