Открыто самое тяжёлое борромейское ядро

В физике атомное ядро получает приставку «гало» (на рисунке – пример такого ядра у 11Be), если его радиус заметно больше, чем предсказывает капельная модель, где ядро считается сферой постоянной плотности (иллюстрация Universität Mainz).

Японские физики, проведя эксперимент на ускорителе, доказали, что у радиоактивного изотопа углерода 22C два нейтрона значительно удалены от центра и формируют гало-ядро (halo nucleus) так называемого борромейского типа.

Как правило, атомное ядро — это тесно связанная система протонов и нейтронов. Однако у некоторых изотопов субатомные частицы, которые обычно находятся внутри ядра, выдвигаются на орбиту вовне и образуют «нимб». Состоящий из 16 нейтронов и 6 протонов 22C, как выяснилось, обладает именно таким ядром, более того – самым тяжёлым из известных на сегодняшний день.

Первые наблюдения гало-ядра с радиусом, значительно превышающим расчётный, были проведены около двадцати лет назад в национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (LBL) на ускорителе Bevalac. Тогда же специалисты получили первые опытные образцы «гало» на примере изотопа 11Li.

Ядра, наподобие только что открытого японцами (справа), в науке принято называть борромейскими (borromean), из-за сходства их архитектуры с гербом жившего в Италии XV века семейства Борромео (слева). На знаке изображены три кольца, переплетённые так, что ни одно из них нельзя разрезать, не развалив всю систему (иллюстрация Alan Stonebraker/APS).

Выбрав для нового опыта элемент 22C, исследователи заранее шли на риск: до этого ещё никому не удавалось получить «борромейскую» систему со столь тяжёлым ядром. Несмотря на то что атомы 22C из-за переизбытка нейтронов довольно быстро распадаются на более простые элементы, даже их относительная стабильность стала для учёных сюрпризом.

Взаимодействие двух нейтронов и ядра пока весьма сложно описать из-за классического парадокса трёх тел. Тем не менее сам факт выявления и анализа 22C — важная веха в ядерной физике и, похоже, предел того, чего можно достичь, используя современные технологии. Статья японских специалистов опубликована в Physical Review Letters (смотрите также PDF-документ).

Узнайте о долгожителе хассии-270, благородном 118-м элементе, сгущённом красном кислороде и атомах без ядра.



Поставлен новый рекорд точности атомных часов

5 февраля 2010

Открыты квантово-механические фокусы фотосинтеза

5 февраля 2010

Французы впервые разглядели картинку сквозь непрозрачное стекло

1 февраля 2010

Эксаваттный лазер взломает секреты природы за фемтосекунду

28 января 2010

Создана иллюзия сверхсветовых фотонов в наноматериалах

27 января 2010