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 Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных

Археологи обнаружили в Португалии новые произведения палеолитического искусства

N+1
Почему невыгодно продавать квартиру через риелтора Почему невыгодно продавать квартиру через риелтора

Почему не стоит продавать квартиру через риелтора и как это можно сделать иначе

СНОБ
Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет

У страдавших ожирением в детстве высокая вероятность уйти в отпуск по здоровью

N+1
Артисты фестиваля Esquire Weekend: «Лованда» — семейный дуэт из Екатеринбурга, который играет бодрый фанк с элементами хип-хопа Артисты фестиваля Esquire Weekend: «Лованда» — семейный дуэт из Екатеринбурга, который играет бодрый фанк с элементами хип-хопа

Группа "Лованда" играет бодрый поп и фанк

Esquire
Первая минута Первая минута

Как заставить начало разговора работать на результат

kiozk originals
«Любовь. Смерть. Роботы» против экранизации «Обители» Прилепина с Безруковым — новая битва сериалов «Любовь. Смерть. Роботы» против экранизации «Обители» Прилепина с Безруковым — новая битва сериалов

Что посмотреть: «Любовь. Смерть. Роботы» или экранизацию «Обители»?

СНОБ
Секреты успеха некрасавиц Секреты успеха некрасавиц

Раскроем тайну притягательности

Добрые советы
17 удивительных фактов о Volkswagen в день рождения фирмы 17 удивительных фактов о Volkswagen в день рождения фирмы

А что ты не знаешь про «народный автомобиль»?

Maxim
Гора серебряная Гора серебряная

Как добывают благородные металлы

Популярная механика
Как бороться с морщинами на лбу? Мини-гид Esquire Как бороться с морщинами на лбу? Мини-гид Esquire

Коротко и ясно рассказываем, как убрать морщины на лбу

Esquire
Зачем War Thunder заказал трек-рекламу у Моргенштерна и что от этого получил — рассказывает директор по маркетингу Зачем War Thunder заказал трек-рекламу у Моргенштерна и что от этого получил — рассказывает директор по маркетингу

Для чего создатели игры War Thunder сделали рекламу с Моргенштерном?

VC.RU
Расхламляем холодильник: 5 простых лайфхаков Расхламляем холодильник: 5 простых лайфхаков

Возможно, ваш холодильник стоит привести в порядок?

Psychologies
На свободную тему На свободную тему

Режиссер Луиза Мутц о темах, которые волнуют современных парижанок

Grazia
Майе с любовью: какой нам запомнилась императрица русского балета Майе с любовью: какой нам запомнилась императрица русского балета

Балетный критик Лейла Гучмазова вспоминает историю Майи Михайловны

Esquire
Древним австралийцами разрешили приходить в Сахул с севера и юга Древним австралийцами разрешили приходить в Сахул с севера и юга

С какой скоростью и какими путями заселялся древний материк Сахул

N+1
5 совершенно обычных предметов, на которых люди сделали состояние 5 совершенно обычных предметов, на которых люди сделали состояние

Самые знаменитые случаи незаслуженного обогащения

Maxim
5 способов упростить изучение иностранного языка (мнение ученых) 5 способов упростить изучение иностранного языка (мнение ученых)

Пять доказанных наукой способов, как можно выучить иностранный язык

Maxim
Скатертью дорожка Скатертью дорожка

Руководство по обустройству тропинок на дачном участке

Лиза
Будь проще Будь проще

Лаконичный стиль джапанди входит в моду

Лиза
Коварная бунтарка: 5 случаев, когда Кейт Миддлтон нарушала королевские правила Коварная бунтарка: 5 случаев, когда Кейт Миддлтон нарушала королевские правила

Жена принца Уильяма позволяет себе нарушить принятые правила королевской семьи

Cosmopolitan
Как начать разговор с девушкой: полный гайд, как очаровать, а не напугать незнакомку Как начать разговор с девушкой: полный гайд, как очаровать, а не напугать незнакомку

Дельные советы, как познакомиться с понравившейся девушкой

Playboy
MAXIM рецензирует фильм «Армия мертвецов» Зака Снайдера MAXIM рецензирует фильм «Армия мертвецов» Зака Снайдера

Кино про зомби, снятое с гордостью и предубеждением

Maxim
Шрам, лайк и видео Шрам, лайк и видео

«Мейнстрим» Джиа Копполы — устаревшее высказывание о вреде интернета

Weekend
13 фраз, которые могут заставить вас сомневаться в своей адекватности 13 фраз, которые могут заставить вас сомневаться в своей адекватности

Как понять, что за чужой любовью и заботой скрываются манипуляции

Psychologies
Градусы разных широт: 15 занимательных историй об алкогольных напитках мира Градусы разных широт: 15 занимательных историй об алкогольных напитках мира

История крепкого алкоголя разных стран

Maxim
Палеонтологи описали древнейшую бокошейную черепаху из Северной Америки Палеонтологи описали древнейшую бокошейную черепаху из Северной Америки

Древнейшая черепаха обитала в прибрежных морских водах 95-96 миллионов лет назад

N+1
Как использовать эмоции себе во благо: подсказки коуча Как использовать эмоции себе во благо: подсказки коуча

Язык эмоций поможет нам использовать свое состояние себе же на пользу

Psychologies
Солнечная миниатюра Солнечная миниатюра

Маленькая студия с оптимистичной стилистикой mid-century modern

Идеи Вашего Дома
Физики разобрались в метании «блинчиков» Физики разобрались в метании «блинчиков»

Новые исследования для аэрокосмической, морской и военной инженерии

N+1
Страшно интересно Страшно интересно

В фильмах ужасов происходит мало веселого, но они нам нравятся. Почему?

Psychologies
Открыть в приложении