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

Найденная рыбаками на дне Тайваньского пролива древняя челюсть принадлежала денисовцу Найденная рыбаками на дне Тайваньского пролива древняя челюсть принадлежала денисовцу

Кусок нижней челюсти архаичного человека Penghu-1 принадлежал денисовцу

N+1
Токсичные отношения: какие они на самом деле? Токсичные отношения: какие они на самом деле?

Как вовремя распознать, что из отношений пора бежать?

Psychologies
Как эффект плацебо обманывает мозг, чтобы облегчить боль Как эффект плацебо обманывает мозг, чтобы облегчить боль

Как эффект плацебо снижает восприятие боли?

ТехИнсайдер
Что говорят о нас наши эротические сны? Что говорят о нас наши эротические сны?

Почему нам снятся откровенные сцены с собственным участием?

Psychologies
Как правильно ехать по серпантину: ПДД для водителей Как правильно ехать по серпантину: ПДД для водителей

Как безопасно передвигаться по серпантину?

РБК
Танец маленьких людей Танец маленьких людей

О новом фильме Александра Миндадзе – «Паркет»

Weekend
6 фактов о «Властелине колец», о которых не знают даже толкиенисты 6 фактов о «Властелине колец», о которых не знают даже толкиенисты

То, что вы точно не знали о «Властелине колец»

Maxim
Автомобильные кладбища России: что там можно найти интересного Автомобильные кладбища России: что там можно найти интересного

Четыре загадочных автомобильных кладбища на территории России

РБК
Малая земля Малая земля

Крохотный остров под боком у Ибицы обзавелся виллой с коллекцией искусства

AD
Нам нужна одна легенда Нам нужна одна легенда

Игорь Гулин о фильме «Белорусский вокзал» и травме отсутствия слов

Weekend
История провала Flime: как мы потеряли €2 млн на запуске сервиса за рубежом История провала Flime: как мы потеряли €2 млн на запуске сервиса за рубежом

Два года нервов и два миллиона евро. История провала Flime

Inc.
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
Папа, мама, детский сад Папа, мама, детский сад

Готов ли ваш малыш к детскому саду?

Здоровье
Пранк вышел из-под контроля. Как защититься от потенциально опасных блогеров Пранк вышел из-под контроля. Как защититься от потенциально опасных блогеров

Как с точки зрения закона классифицируются действия блогеров?

СНОБ
В чем правда, Эбергард? «Немцы» - сериал, который ты должна посмотреть В чем правда, Эбергард? «Немцы» - сериал, который ты должна посмотреть

Сериал «Немцы» по мотивам романа получился самостоятельным произведением

Cosmopolitan
Финансовая футурология: как инвесторы находят компании будущих побед Финансовая футурология: как инвесторы находят компании будущих побед

Неопределенность на рынках и усложняет выбор регионов для инвестирования

РБК
«Влияние Илона не будет вечным». Виталик Бутерин дал интервью после обвала биткоина «Влияние Илона не будет вечным». Виталик Бутерин дал интервью после обвала биткоина

Создатель криптовалюты Ethereum Виталик Бутерин дал интервью

Inc.
Растерянный метод Растерянный метод

Выставка «Соцреализм. Метаморфозы» и ускользании соцреализма

Weekend
«Отчаянные домохозяйки»: как изменились главные героини культового сериала «Отчаянные домохозяйки»: как изменились главные героини культового сериала

Сериал «Отчаянные домохозяйки» перевернул наши стереотипы

Cosmopolitan
Свалка на орбите: почему космический мусор становится все опаснее Свалка на орбите: почему космический мусор становится все опаснее

Появились технологии, которые позволят провести генеральную уборку в космосе

Forbes
Одна вокруг света: крутой спуск и теплый прием в Медном каньоне Одна вокруг света: крутой спуск и теплый прием в Медном каньоне

118-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
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
Катастрофическое землетрясение IV века на Крите разделили на два события Катастрофическое землетрясение IV века на Крите разделили на два события

В 365 году для возникновения цунами было достаточно землетрясения небольшой силы

N+1
«Выходила, песню заводила…»: правда и вымысел о знаменитой «Катюше» «Выходила, песню заводила…»: правда и вымысел о знаменитой «Катюше»

Если «Катюша» такая крутая, то почему не выиграла войну еще в 1941-м?

Maxim
Продукты с отрицательной калорийностью Продукты с отрицательной калорийностью

Продукты с отрицательной калорийностью - миф это или правда? Пора разобраться

Cosmopolitan
Недостаточно голубая лагуна Недостаточно голубая лагуна

Судостроители и судовладельцы могут помочь остановить загрязнение океана

Forbes Life
Нижегородка №1 Нижегородка №1

Самая известная уроженка Нижнего Новгорода – Наталья Водянова

Дилетант
Почему самолеты не падают от попадания молнии Почему самолеты не падают от попадания молнии

Что будет, если молния бахнет прямо в самолет?

Maxim
Премиальный «китаец». Тест-драйв кроссовера CheryExeed TXL Премиальный «китаец». Тест-драйв кроссовера CheryExeed TXL

Что собой представляет кроссовер CheryExeed TXL

СНОБ
Демоны Аннелизы: как погибла девушка с эпилепсией, из которой изгоняли бесов Демоны Аннелизы: как погибла девушка с эпилепсией, из которой изгоняли бесов

«Шесть демонов Эмили Роуз». фильмы снятые по мотивам реальной истории

Cosmopolitan
Открыть в приложении