Каким фундаментальным законам подчиняется ядерная материя и нейтронные звезды

N+1Наука

Ядро свинца оказалось «толстокожим»

Никита Козырев

The PREX Collaboration / Physical Review Letters, 2021

Участники коллаборации PREX представили последние результаты измерения распределения нейтронной плотности в ядре свинца. В ходе эксперимента по анализу рассеяния электронов на ядре физики измерили толщину поверхностного нейтронного слоя (нейтронной «кожи») — явления избытка нейтронов на поверхности некоторых ядер. Полученная толщина, как и значение энергии симметрии ядерной материи, оказались существенно больше результатов других экспериментов. Также ученые показали, как именно нейтроны распределены внутри ядра свинца. Представленные результаты позволяют лучше понять, каким фундаментальным законам подчиняется ядерная материя и, в частности, нейтронные звезды. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters, препринт доступен на сайте arxiv.org.

Обычно ядра атомов представляют в виде шариков из сбившихся в кучу нейтронов и протонов, которые равномерно распределены по всему объему. Но такое представление не совсем корректно, когда речь идет о богатых нейтронами ядрах, в которых число нейтронов существенно превышает число протонов. Особенно такая ситуация характерна для тяжелых ядер: избыток нейтронов в них приводит к тому, что нейтроны и протоны оказываются по-разному связаны с ядром. В результате в некоторых ядрах на поверхности ядра появляется избыток нейтронов: их можно рассматривать как тонкую «кожу», удерживающую ядерную материю в ядре. У ядра свинца такой поверхностный нейтронный слой особенно заметен из-за того, что в нем нейтронов аж на 44 больше чем протонов, а само ядро является дважды магическим. Согласно различным теоретическим предсказаниям для этого ядра, толщина его нейтронной кожи (которая определяется как разность среднеквадратичных радиусов нейтронов и протонов) может лежать между 0.1 и 0.3 фемтометра при полном радиусе ядра порядка 6.7 фемтометра.

Экспериментально же измерить толщину поверхностного нейтронного слоя достаточно сложно. Распределение протонов в ядре определить легко: протоны заряжены, а значит другие заряженные частицы с не слишком большой энергией при пролете мимо будут подчиняться законам кулоновского взаимодействия. Это значит, что по картине их рассеяния можно определить, как именно протоны расположены в ядре. Нейтроны, в свою очередь, нейтральные частицы, а значит напрямую увидеть их в экспериментах по рассеянию заряженных частиц на ядре не получится. В результате нейтронные распределения ядер измеряют с помощью самых разнообразных техник: от работы с антипротонными атомами до экспериментов

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

В горгонопсе с Мальорки заподозрили древнейшего представителя терапсид В горгонопсе с Мальорки заподозрили древнейшего представителя терапсид

Ученые обнаружили на острове Мальорка в Средиземном море остатки горгонопса

N+1
Перемена слагаемых Перемена слагаемых

Устали от стандартных маршрутов и толп туристов на курортах?

Добрые советы
Исследователи обнаружили, что черные дыры могут помочь в процветании жизни, а не положить ей конец Исследователи обнаружили, что черные дыры могут помочь в процветании жизни, а не положить ей конец

Черные дыры могут быть не такими губительными для жизни, как предполагалось

Inc.
Майкл Джексон и его легендарный красный пиджак для клипа Thriller Майкл Джексон и его легендарный красный пиджак для клипа Thriller

Рассказываем о культовом образе поп-короля, который стал хеллоуинской классикой

GQ
Сила воли: что мешает нам добиваться цели Сила воли: что мешает нам добиваться цели

Проблема отсутствия силы воли – в образе жизни, который ее ослабляет

Psychologies
Надел мамино пальто и пошел в школу: самые громкие шутинги в России Надел мамино пальто и пошел в школу: самые громкие шутинги в России

Похоже, что лучше всего безопасность в школах обеспечат удаленка и каникулы

Maxim
10 фактов о фильме «Москва слезам не верит» 10 фактов о фильме «Москва слезам не верит»

Все, что ты не знал о самом оскароносном фильме Советского Союза

Maxim
С видом на лес С видом на лес

Квартира в пригороде столицы Беларуси

SALON-Interior
Поэты бессеребряного века. О новых книгах Евгения и Василия Поповых Поэты бессеребряного века. О новых книгах Евгения и Василия Поповых

«В поисках утраченной духовности». Книги отца и сына Поповых

СНОБ
Второй ребенок Второй ребенок

Психолог: как принять вторую беременность и полюбить ребенка

9 месяцев
От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена

8 совсем не сказочных психических расстройств со сказочными названиями

Лиза
Топ-10 стран, в которых экспатам больше всего нравится жить и работать Топ-10 стран, в которых экспатам больше всего нравится жить и работать

Насколько счастливы живущие и работающие за границей специалисты

Inc.
Абсурд и самоирония: как девятый «Форсаж» вывел франшизу на новый уровень Абсурд и самоирония: как девятый «Форсаж» вывел франшизу на новый уровень

Почему создателям «Форсажа» уже давно было пора начать смеяться над собой

GQ
Торпеда «Физик»: скрытная и смертоносная Торпеда «Физик»: скрытная и смертоносная

Зачем на российский флот пошли серийные поставки торпед нового поколения «Физик»

Популярная механика
Они не работают: какие бьюти-средства больше не стоит покупать Они не работают: какие бьюти-средства больше не стоит покупать

Устаревшие, неэффективные и даже опасные косметические средства

Cosmopolitan
Запрещенная любовь: Чарльз, Диана и Камилла. Драмы королевской семьи Запрещенная любовь: Чарльз, Диана и Камилла. Драмы королевской семьи

Как члены британской королевской семьи переживали свои личные трагедии

Cosmopolitan
Ученые назвали худший год в истории человечества Ученые назвали худший год в истории человечества

Как выглядел настоящий конец света, и откуда, собственно, пошло это выражение

Maxim
Иван Просветов: Вербовщик Иван Просветов: Вербовщик

Предисловие и первая глава из романа Ивана Просветова «Вербовщик»

СНОБ
Обворожительная Рита Ора: сладкие фото одной из самых популярных британских певиц Обворожительная Рита Ора: сладкие фото одной из самых популярных британских певиц

Рита Ора – популярная британская певица албанского происхождения

Playboy
Зачем мужчине нужен косметолог и пластический хирург Зачем мужчине нужен косметолог и пластический хирург

Как косметолог и пластический хирург помогут вам принять себя

GQ
Майндбендер, майндфак: какой получилась игра NieR Replicant от самого скрытного мистификатора из игрового мира Майндбендер, майндфак: какой получилась игра NieR Replicant от самого скрытного мистификатора из игрового мира

Перезапуск игры 2010 года от легендарного дизайнера Йоко Таро

Esquire
Влияние потребителей на устойчивое развитие компаний: тактический маркетинг или стратегическое планирование Влияние потребителей на устойчивое развитие компаний: тактический маркетинг или стратегическое планирование

Драйверами устойчивого развития в мире сегодня являются частные компании

Forbes
Как правозащитная биография Андрея Сахарова прорастала через научные открытия и государственные преграды Как правозащитная биография Андрея Сахарова прорастала через научные открытия и государственные преграды

Историк Александр Радаев — о создателе первой советской водородной бомбы

Esquire
Как выглядят мужья красоток «ВИА Гры»: Брежневой, Джанабаевой, Найник и других Как выглядят мужья красоток «ВИА Гры»: Брежневой, Джанабаевой, Найник и других

Кому повезло завоевать сердца красоток из «ВИА Гры»

Cosmopolitan
Упущенные возможности Упущенные возможности

Почему отсутствие инвестиционного риска стало новым главным риском

Forbes
Российские сериалы 2021 года, которые нельзя пропустить Российские сериалы 2021 года, которые нельзя пропустить

Российские сериалы 2021 года — есть где разгуляться, не «Ефросиньей» единой

Cosmopolitan
Знойные мамочки! Пикантные фото звезд сериала «Содержанки»: Софья Эрнст и другие Знойные мамочки! Пикантные фото звезд сериала «Содержанки»: Софья Эрнст и другие

Актрисы воплотили на экране образы раскрепощенных героинь

Cosmopolitan
«Муж работает, жена красивая»: как мужчины учат нас жить и зачем им это нужно «Муж работает, жена красивая»: как мужчины учат нас жить и зачем им это нужно

«Кодекс Тарасовых» — правила, по которым живут Дмитрий Тарасов и его супруга

Cosmopolitan
Самые кассовые фильмы всех времен и народов: ты точно видела все? Самые кассовые фильмы всех времен и народов: ты точно видела все?

Кассовые хиты, которые заработали миллионы

Cosmopolitan
6 фильмов с самым раздражающим финалом 6 фильмов с самым раздражающим финалом

Тот самый момент, когда финал портит все впечатление

Maxim
Открыть в приложении