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

Зоологи подтвердили крайнюю редкость рака у черепах Зоологи подтвердили крайнюю редкость рака у черепах

Почему злокачественные опухоли редко встречаются у черепах

N+1
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
Таблетка против предвзятости: как Гертруда Элайон придумала первые лекарства от рака Таблетка против предвзятости: как Гертруда Элайон придумала первые лекарства от рака

Как упорство и вера в науку помогли Гертруде Элайон изменить медицину?

Forbes
4 научные причины улыбаться чаще 4 научные причины улыбаться чаще

Причины улыбаться чаще и тренинг для тех, кто не слишком любит улыбку

Psychologies
Нехимические зависимости: что это такое, как их распознать и победить Нехимические зависимости: что это такое, как их распознать и победить

Вы просыпаетесь и сразу тянетесь к телефону?

Maxim
Упущенные возможности Упущенные возможности

Почему отсутствие инвестиционного риска стало новым главным риском

Forbes
Улетели в космос в водолазных костюмах: сможет ли самоирония спасти «Форсаж 9» Улетели в космос в водолазных костюмах: сможет ли самоирония спасти «Форсаж 9»

Что человечество ищет в «Форсаже»?

Forbes
Следы гравитационных волн помогут найти космические струны Следы гравитационных волн помогут найти космические струны

Космос должен быть полон трещин в пространстве-времени

Популярная механика
Имплант вместо музыки Имплант вместо музыки

О «Звуке металла» и о том, за что он получил свои «Оскары»

Weekend
Доращивание молодых особей в неволе увеличило численность редких короткокоготных кенгуру Доращивание молодых особей в неволе увеличило численность редких короткокоготных кенгуру

Ученые опробовали новую методику для сохранения редких короткокоготных кенгуру

N+1
«Стрела летит не в вас»: как отвечать на сложные и неприятные вопросы «Стрела летит не в вас»: как отвечать на сложные и неприятные вопросы

Как правильно реагировать на неуместный комментарий

Forbes
Утерянные более ста лет назад кости викингов нашли в неправильно подписанной коробке Утерянные более ста лет назад кости викингов нашли в неправильно подписанной коробке

В Национальном музее Дании обнаружили останки из знаменитого кургана Бьеррингхея

N+1
Прививка от неудач. Правила подготовки к провалу от сотрудника Пентагона Прививка от неудач. Правила подготовки к провалу от сотрудника Пентагона

Отрывок из книги эксперта по стресс-менеджменту Гленна Ширальди «Самооценка»

Inc.
На 10 девчонок 12 ребят: как ограничение рождаемости в Китае привело к дефициту женщин На 10 девчонок 12 ребят: как ограничение рождаемости в Китае привело к дефициту женщин

Как в Китае возник гендерный дисбаланс и изменилось положение женщин

Forbes
Киноперсонажи, судьбу которых нам забыли рассказать Киноперсонажи, судьбу которых нам забыли рассказать

Истории героев фильмов, о которых внезапно забыли

Maxim
Процесс и нож Процесс и нож

О фильме «Девушка и паук», в котором Чехов встречается с Кафкой

Weekend
Ярмарка на Стрелке Ярмарка на Стрелке

В короткий срок Нижегородская ярмарка превратилась в ведущую торговую площадку

Дилетант
Стрельба в российских школах: от пуль гибнут дети и учителя Стрельба в российских школах: от пуль гибнут дети и учителя

Жуткие трагедии в российских учебных заведениях вызывают шок у миллионов людей

Cosmopolitan
На все четыре: что такое муфта Haldex и как она эволюционировала На все четыре: что такое муфта Haldex и как она эволюционировала

Как развивалась муфта Haldex, к чему пришла и по какому принципу действует?

Популярная механика
Излучение от томографа помогло при болезни Альцгеймера Излучение от томографа помогло при болезни Альцгеймера

Малые дозы радиации оказались эффективны в борьбе против болезни Альцгеймера

N+1
Что заменит СВД: самозарядный карабин СК-16 Что заменит СВД: самозарядный карабин СК-16

«Популярная механика» рассуждает о перспективных стрелковых системах

Популярная механика
Мама Нина и ее 512 снайперов: история Нины Петровой, ушедшей на фронт в 48 лет Мама Нина и ее 512 снайперов: история Нины Петровой, ушедшей на фронт в 48 лет

Каждый шаг Нины Павловны Петровой был подвигом

Cosmopolitan
155-килограммовая Тесс Холлидей страдает от анорексии: как это возможно? 155-килограммовая Тесс Холлидей страдает от анорексии: как это возможно?

Модель плюс-сайз Тесс Холлидей болеет анорексией, которая бывает только у худых!

Cosmopolitan
Притяженья больше нет: зачем владельцы «Дикси» продают сеть «Магниту» Притяженья больше нет: зачем владельцы «Дикси» продают сеть «Магниту»

Зачем «Магнит» покупает «Дикси»

Forbes
Машины из СССР продают за границей. Цены доходят до сотен тысяч долларов Машины из СССР продают за границей. Цены доходят до сотен тысяч долларов

Советские автомобили, которые можно купить за рубежом прямо сейчас

РБК
8 фактов о фильме «Список Шиндлера» 8 фактов о фильме «Список Шиндлера»

«Список Шиндлера» — умопомрачительно серьезный фильм Стивена Спилберга

Maxim
10 способов взбодриться в середине дня 10 способов взбодриться в середине дня

Как вернуть себе работоспособность?

Psychologies
8 примеров знаменитого русского оружия, которое на самом деле придумали за рубежом 8 примеров знаменитого русского оружия, которое на самом деле придумали за рубежом

Эти шедевры русского оружейного искусства на самом деле не очень русские

Maxim
«Нужно стремиться к радикальным прорывам, иначе как достичь результата?» «Нужно стремиться к радикальным прорывам, иначе как достичь результата?»

Высказывания известных предпринимателей о ведении инновационного бизнеса

РБК
В Иерусалиме нашли половину античного светильника в форме головы. Вторая половина нашлась в Будапеште В Иерусалиме нашли половину античного светильника в форме головы. Вторая половина нашлась в Будапеште

Бронзовая лампа была замурована в фундамент римского дома в Городе Давида

N+1
Открыть в приложении