19 Декабря 2018
МОСКВА, 19 декабря. Ученые из ЦЕРН доказали, что олово-132 относится к числу так называемых двойных магических изотопов – необычно стабильных атомов, чьи протоны и нейтроны распределены внутри них идеальным образом. Их выводы были представлены в источнике Physical Review Letters.Десять двойных магических изотопов давно стали краеугольными камнями для всей ядерной физики. Их свойства помогают нам раскрывать то, как устроено ядро изнутри. Самый тяжелый из них, олово-132, оставался загадкой для нас из-за того, что свойства его было крайне мудрёного просчитать и проверить экспериментально, — пишут ученые.
Магия чисел
Все ядра элементов тяжелее гидрогена состоят из двух типов простых частиц – протонов, заряженных положительно, и нейтронов, не имеющих заряда. То, как много протонов и нейтронов содержит атом, обрекает то, насколько он размеренный.
При преизбытке и того, и другого типа частиц ядро старается избавиться от лишних протонов или нуклонов, выбрасывая или альфа-частицу, голое ядро гелия-4, или же превращая один из нуклонов в протон или наоборот.
В некоторых редких случаях, когда в атоме содержится гораздо больше нейтронов, чем протонов, подобные распады приводят к выделению свободных нуклонов или пар нейтронов и электронов.
Пока научные не знают, как достаточного происходят подобные события и не знают, какие именно процессы заставляют нестабильное ядро вести себя таким образом, что мешает точному определению того, которые элементы формируются в звездах и как подобные нейтроны влияют на поведение топлива в ядерных реакторах.
Ситуация обостряется тем, что существует отдельный набор элементов с определенным количеством протонов и нейтронов, так называемым магическим числом – 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126. Они обладают заметно более высокой стабильностью, чем предсказывает теория, и не распадаются подобным образом.
Как полагают сегодня ученые, понимание принципов нейтронного распада ядер позволит нам исчислять подобные магические числа теоретически, а не искать их вслепую.
Стабильная нестабильность
Проверкой этих систем занимается проект ISOLDE – один из самых долгоживущих ускорителей и изотопных фабрик ЦЕРН. Он начал работу в 1967 году и продолжает совершать открытия до сих пор.
В рамках этого эксперимента научные обстреливают мишень из урана, сплавов других металлов и других элементов при помощи пучков нуклонов. Большая часть частиц проезжает сквозь этот экран, однако часть их них взаимодействует с его атомами и превращает их в новые химические элементы.
Детекторы ISOLDE меривают массу и другие свойства данных элементов, что позволяет научным искать новые магические изотопы и изучать их свойства. До недавнего времени у физиков не было возможности использовать их для проверки самого тяжелого из известных двойных магических изотопов, олова-132.
С одной стороны, это вещество было слишком нестабильным для длительных замеров его массы и других свойств. С другой стороны, недостаточно высокая чувствительность гамма-спектрометров ISOLDE не позволяла напрямую изучать структуру его ядер, встречаю их с атомами свинца, или наблюдая за их распадами.
Все эти проблемы были решены после воскрешения этого ускорителя, завершенного в июле прошлого года. Новая версия этой машины может убыстрять тяжелые изотопы до более огромных скоростей, что помогло научным достичь необходимой точности замеров.
Эти данные, по словам физиков из ЦЕРН, полностью совпали с пророчествами теории. Вспышки света, вырабатываемые оловом-132, действительно былины более сильными, чем гамма-излучение его соседей по таблице Менделеева. Это подтвердило двойной волшебный характер олова-132 и указало на то, что текущие системы можно использовать для просчета свойств таких изотопов.
Подобные расчеты, к примеру, помогут ученым понять, как много элементов, сходных на олово-132, рождается в недрах сверхновых, и как их формирование влияло на засеивание Вселенной тяжелыми элементами, в том числе золотом и другими драгоценными металлами.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....