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

«Происхождение вкусов: Как любовь к еде сделала нас людьми» «Происхождение вкусов: Как любовь к еде сделала нас людьми»

Как мозг запоминает и классифицирует запахи

N+1
«Поняла — если не прекращу, то сопьюсь в одиночестве»: как я победила алкоголизм «Поняла — если не прекращу, то сопьюсь в одиночестве»: как я победила алкоголизм

Наша героиня, достигнув дна, нашла в себе силы оттолкнуться, начать жизнь заново

Cosmopolitan
Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память

Какой процесс играет ключевую роль в том, как хранятся воспоминания?

Inc.
«Сказал девушке, что придумал звук камеры на iPhone — она лишь странно посмотрела»: история саунд-дизайнера Джима Рикса «Сказал девушке, что придумал звук камеры на iPhone — она лишь странно посмотрела»: история саунд-дизайнера Джима Рикса

Джим Рикс придумал звуки щелчка камеры iPhone и приветствия Mac

VC.RU
Как набрать мышечную массу согласно науке: секреты рельефного тела Как набрать мышечную массу согласно науке: секреты рельефного тела

Набор мышечной массы – это не просто про штангу и куриную грудку

ТехИнсайдер
«Вредные привычки» лица: зачем нужно контролировать мимику? «Вредные привычки» лица: зачем нужно контролировать мимику?

Почему необходимо контролировать лицо и как это делать

Psychologies
17 удивительных фактов о джинсах в их день рождения 17 удивительных фактов о джинсах в их день рождения

Подборка интересных фактов о самой классной в мире одежде

Maxim
Ветер в волосах Ветер в волосах

Как правильно защищать волосы и ухаживать за ними летом?

Худеем правильно
9 способов справиться с ночной тревожностью 9 способов справиться с ночной тревожностью

Как заставить мозг «умолкнуть» и позволить вам поспать

Psychologies
ГМО в продуктах: мифы и реальность ГМО в продуктах: мифы и реальность

Разбираемся, что такое продукты с ГМО и опасны ли они для здоровья

Лиза
74 миллиона рублей за пост: знаменитости с самой дорогой рекламой в инстаграме 74 миллиона рублей за пост: знаменитости с самой дорогой рекламой в инстаграме

Сколько зарабатывают наши и зарубежные звезды в инстаграме?

Cosmopolitan
Замуж после курортного романа! Личная жизнь Орбакайте, Высоцкой и других звезд Замуж после курортного романа! Личная жизнь Орбакайте, Высоцкой и других звезд

Нежная встреча в отпуске завершилась для этих звезд походом с ЗАГС

Cosmopolitan
Правила жизни Тима Рота Правила жизни Тима Рота

Правила жизни британского актера Тима Рота

Esquire
Была танцовщицей, стала сектанткой: как сложилась судьба знаменитой Гюльчатай Была танцовщицей, стала сектанткой: как сложилась судьба знаменитой Гюльчатай

Вся страна полюбила младшую жену Абдуллы, но юная актриса перестала сниматься

Cosmopolitan
Не экономьте на зарплате и не контролируйте котов: главные ошибки при работе с удаленной командой Не экономьте на зарплате и не контролируйте котов: главные ошибки при работе с удаленной командой

5 самых распространенных ошибок при работе с удаленной командой

Inc.
«У меня была жуткая истерика»: история болезни, о которой не знали даже врачи «У меня была жуткая истерика»: история болезни, о которой не знали даже врачи

Дарье пришлось пройти многих врачей прежде, чем ей поставили правильный диагноз

Cosmopolitan
Без WhatsApp и СМС: радиосвязь и проблемы защиты информации в первой половине XX века Без WhatsApp и СМС: радиосвязь и проблемы защиты информации в первой половине XX века

Как передать сообщение по радио так, чтобы его понял только адресат

Популярная механика
Как в воду глядеть Как в воду глядеть

10 техник работы с будущим от известного трендвотчера

РБК
Инди-бренд Инди-бренд

Инди Гогохия рассказала, как на пути к успеху ей пришлось пережить предательство

Harper's Bazaar
Полосатая история: откуда взялись дорожные “зебры” Полосатая история: откуда взялись дорожные “зебры”

Задумывались ли вы о том, кто придумал современную дорожную разметку?

Популярная механика
Стартап CleverPet продал тысячи панелей для «разговоров» с животными: чем он занимается и как работают его устройства Стартап CleverPet продал тысячи панелей для «разговоров» с животными: чем он занимается и как работают его устройства

Стартап CleverPet: кто и как придумал технологии для общения людей и их животных

VC.RU
По своим правилам По своим правилам

Актриса Светлана Ходченкова тщательно оберегает свое личное пространство

OK!
Как наладить отношения с ребенком? Используйте «правило одного дня» Как наладить отношения с ребенком? Используйте «правило одного дня»

Как один день, проведенный вместе с ребенком, может повлиять на отношения?

Psychologies
«Друзья. Воссоединение»: каким получился специальный выпуск ситкома «Друзья. Воссоединение»: каким получился специальный выпуск ситкома

Рассказываем, как прошло воссоединение «Друзей»

РБК
Строки, оборванные пулей Строки, оборванные пулей

О судьбе архива поэта рассказывает Любовь Сумм, внучка Павла Когана

Дилетант
Как проходят свидания в Южной Корее: опрос перед встречей и кофе по ночам Как проходят свидания в Южной Корее: опрос перед встречей и кофе по ночам

Наша героиня рассказывает о тонкостях свиданий в Южной Корее

Psychologies
Только СПАкойствие Только СПАкойствие

Спа, который превратился в полноценный дом для отдыха и расслабления

AD
От Люка Хоббса до Джо Кингмана: 10 лучших ролей Дуэйна Джонсона От Люка Хоббса до Джо Кингмана: 10 лучших ролей Дуэйна Джонсона

Самые яркие роли актера, рестлера и бизнесмена Дуэйна «Скалы» Джонсона

GQ
Большое количество энтеробактерий в кишечнике связали с повышенным риском смерти Большое количество энтеробактерий в кишечнике связали с повышенным риском смерти

Высокое содержание энтеробактерий в кишечнике увеличило вероятность смерти

N+1
Личные драмы звезд культового фильма «Маленькая Вера»: Негоды, Соколова и других Личные драмы звезд культового фильма «Маленькая Вера»: Негоды, Соколова и других

Как сложилась судьба актеров, сыгравших главные роли в фильме «Маленькая Вера»

Cosmopolitan
Открыть в приложении