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

Лисица поймала рыбу-пилу Лисица поймала рыбу-пилу

Завезенные в Австралию обыкновенные лисицы могут охотиться на рыб-пил

N+1
Какими были правила дорожного движения в дореволюционной России? Какими были правила дорожного движения в дореволюционной России?

Универсальную и всеобщую систему ПДД в России внедрили только в советское время

Культура.РФ
Бугорки на броне древних рыб превратились в наши зубы всего за 460 миллионов лет Бугорки на броне древних рыб превратились в наши зубы всего за 460 миллионов лет

Как появились наши чувствительные зубы изначально из «бронежилета» вымерших рыб

ТехИнсайдер
«Так ездить опасно». Водителей предупредили о весеннем обострении «Так ездить опасно». Водителей предупредили о весеннем обострении

Может ли период межсезонья повлиять на психологическое состояние человека?

РБК
Схватить, покрутить и нести на анализы: что делать, если укусил клещ Схватить, покрутить и нести на анализы: что делать, если укусил клещ

Как защищаться от клещей, и что делать, если паразит все-таки укусил

Forbes
5 эпичных фильмов про супергероинь, которые уделают любого злодея 5 эпичных фильмов про супергероинь, которые уделают любого злодея

Пять лучших фильмах о супергероинях, которые могут справиться с любым злом

GQ
«Анастасия чудовищно врет!»: эксперт по лжи разоблачила «любовь» Макеевой «Анастасия чудовищно врет!»: эксперт по лжи разоблачила «любовь» Макеевой

Роман Анастасии Макеевой со строителем из Словении спровоцировал громкий скандал

Cosmopolitan
Друзья Палестины. Почему российские интеллигенты разлюбили Израиль Друзья Палестины. Почему российские интеллигенты разлюбили Израиль

Конфликт, о котором российская общественность на самом деле ничего не знает

СНОБ
Третий цвет Третий цвет

Однокомнатная квартира в стиле фьюжн

Идеи Вашего Дома
Исследование: сотрудники-звезды снижают эффективность команд Исследование: сотрудники-звезды снижают эффективность команд

Звезды в коллективе могут стать как благом, так и проклятием

Inc.
Плохая, плохая мать: как мы на самом деле относимся к молодым матерям Плохая, плохая мать: как мы на самом деле относимся к молодым матерям

Пугающе точное отражение того, что приходится переживать молодым матерям

Cosmopolitan
От зависимости к свободе: как развивается наша личность От зависимости к свободе: как развивается наша личность

Рождаемся мы личностью или становимся?

Psychologies
Сооснователь Netflix: Ваша идея — отстой. Но это вообще не важно Сооснователь Netflix: Ваша идея — отстой. Но это вообще не важно

Вы должны перестать думать и начать делать

Inc.
5 шахматистов, которые пользовались у женщин феноменальной популярностью 5 шахматистов, которые пользовались у женщин феноменальной популярностью

Шахматы напрасно не считаются видом спорта, привлекающим женщин

Maxim
Как выглядят мужья и жены звезд фильмов о «друзьях Оушена»: Робертс и других Как выглядят мужья и жены звезд фильмов о «друзьях Оушена»: Робертс и других

Звезды фильмов о «друзьях Оушена», нашедшие себе пару вне и внутри шоу-бизнеса

Cosmopolitan
Солнечная миниатюра Солнечная миниатюра

Маленькая студия с оптимистичной стилистикой mid-century modern

Идеи Вашего Дома
Керчомъя, плато Маньпупунер и Мутный Материк: 7 причин съездить в Коми Керчомъя, плато Маньпупунер и Мутный Материк: 7 причин съездить в Коми

Внутренний туризм: что можно увидеть в Коми за две недели отпуска

РБК
7 авиакатастроф, в которых погибли звезды и известные личности 7 авиакатастроф, в которых погибли звезды и известные личности

Известные люди, которые погибли в небе

Cosmopolitan
Рост насилия в эпоху бронзы вынудил женщин Анатолии взяться за оружие Рост насилия в эпоху бронзы вынудил женщин Анатолии взяться за оружие

Почему женские захоронения Центральной Анатолии часто содержали оружие?

N+1
Жизнь у компьютера: физиология рук Жизнь у компьютера: физиология рук

Работа на компьютере тоже может сопровождаться травмами

Популярная механика
«А где моя сумка?»: как психотерапевт остановил вора и чему научилась его клиентка «А где моя сумка?»: как психотерапевт остановил вора и чему научилась его клиентка

Важным элементом терапии может стать даже самый неприятный инцидент

Psychologies
Отцы и деды: знаменитости, ставшие папами в пожилом и даже преклонном возрасте Отцы и деды: знаменитости, ставшие папами в пожилом и даже преклонном возрасте

Александр Градский, Иван Краско и другие стали отцами в весьма зрелом возрасте

Cosmopolitan
«Цилокар»: все о новом летающем автомобиле из России «Цилокар»: все о новом летающем автомобиле из России

В России запустили проект необычного транспортного средства

РБК
10 актеров, неудачно порвавшие с привычным образом 10 актеров, неудачно порвавшие с привычным образом

Если рассудок и жизнь дороги вам, никогда не выходите из зоны комфорта!

Maxim
Не слипнется: как инфляция съедает доходы россиян и что с этим делать Не слипнется: как инфляция съедает доходы россиян и что с этим делать

Рост цен на продукты питания во всем мире стал ключевой темой в последнее время

Forbes
Девять друзей Девятаева Девять друзей Девятаева

«Девятаев», патриотический блокбастер с человеческим лицом

Weekend
Глава из романа Татьяны Замировской «Смерти.net» Глава из романа Татьяны Замировской «Смерти.net»

Глава из романа «Смерти.net» — каким будет мир, состоящий из памяти о мире

СНОБ
10 мифов о мужчинах, в которые пора перестать верить 10 мифов о мужчинах, в которые пора перестать верить

Мифы о мужчинах - самая загадочная штука в мире

Cosmopolitan
Елена Савчук: «Я шеф, который любит стоять на кухне!» Елена Савчук: «Я шеф, который любит стоять на кухне!»

Елена Савчук — шеф-повар нового поколения

Bones
Вакцина от аллергической астмы показала эффективность на мышах Вакцина от аллергической астмы показала эффективность на мышах

Разработанная учеными вакцина от аллергической астмы показала эффективность

N+1
Открыть в приложении