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

Итальянские протеи покинули пещеры ради охоты на червей Итальянские протеи покинули пещеры ради охоты на червей

Ранее считалось, что европейские протеи проводят под землей всю жизнь

N+1
Как реновация Москвы не стала османизацией Парижа Как реновация Москвы не стала османизацией Парижа

Как происходит благоустройство городов и как горожане присваивают районы

N+1
Стареющий мозг имеет свои преимущества, наверно, это и есть мудрость Стареющий мозг имеет свои преимущества, наверно, это и есть мудрость

Изменение белого вещества может стать маркером развития болезни Альцгеймера

ТехИнсайдер
Вкус цвета и аромата Вкус цвета и аромата

Гастроботаника — отличный пример сочетания теории и практики

Bones
Всем знакомо выражение «до свадьбы заживет». Но вы даже не догадываетесь, у кого, а главное что должно было зажить Всем знакомо выражение «до свадьбы заживет». Но вы даже не догадываетесь, у кого, а главное что должно было зажить

А вы знаете, что у кого должно было зажить и до чьей свадьбы?

ТехИнсайдер
Как завести с девушкой разговор о ребенке? 11 вопросов, которые стоит обсудить Как завести с девушкой разговор о ребенке? 11 вопросов, которые стоит обсудить

Как завести разговор о ребенке и что делать, если один из вас не готов

Playboy
Сад земных наслаждений Сад земных наслаждений

Учимся заново жить после карантина вместе с Аней Тейлор-Джой

Tatler
Кетодиета: что наука думает о рационе, в котором много жиров и мало углеводов Кетодиета: что наука думает о рационе, в котором много жиров и мало углеводов

На кетодиете очень быстро худеют, но безопасна ли она для здоровья?

Reminder
Идеальное мужское хобби: гайд по поиску нового увлечения, которое впечатлит всех Идеальное мужское хобби: гайд по поиску нового увлечения, которое впечатлит всех

Подборка разнообразных хобби для мужчин — от популярных до экзотичных

Playboy
Фильмы о серийных убийцах: как в реальности выглядели маньяки из кино Фильмы о серийных убийцах: как в реальности выглядели маньяки из кино

9 фильмов о настоящих маньяках и актеров, которые сыграли знаменитых убийц

Cosmopolitan
Плейстоценовый ледник сточил Скандинавское нагорье Плейстоценовый ледник сточил Скандинавское нагорье

Скандинавский ледниковый щит сточил 117-194 метра нагорья

N+1
С расчетом на власти и «на авось»: как и на сколько россияне планируют увеличивать свои заработки С расчетом на власти и «на авось»: как и на сколько россияне планируют увеличивать свои заработки

Как российские работники планируют справляться со снижением реальных доходов

Forbes
Слезы во благо: почему плакать необходимо Слезы во благо: почему плакать необходимо

И как улучшится наша жизнь, мы будем позволять себе такую «слабость», как слезы?

Psychologies
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
Как технологические хабы сместили опенспейсы и стали мировым трендом Как технологические хабы сместили опенспейсы и стали мировым трендом

Инновационное пространство для экспериментов в бизнесе и творчестве

Esquire
Враг на тарелке Враг на тарелке

Большое количество красного мяса в рационе может менять структуру сердца

Здоровье
Последствия извержения вулкана в Конго: сотни людей остались без крова Последствия извержения вулкана в Конго: сотни людей остались без крова

Почему извержение вулкана застало жителей Конго в расплох

ТехИнсайдер
Тактика обмана Тактика обмана

Оптические иллюзии. Как мы понимаем, на что смотрим

Вокруг света
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
Павел Кудрявцев: «Мы построим самую инновационную сеть обслуживания» Павел Кудрявцев: «Мы построим самую инновационную сеть обслуживания»

Как ВТБ собирается стать ориентиром для всего финансового рынка

Forbes
Лови момент: установлено идеальное время для зачатия здорового ребенка Лови момент: установлено идеальное время для зачатия здорового ребенка

Время для зачатия — период овуляции, а также несколько дней до и после нее

Cosmopolitan
7 правил выживания. Как вести себя во время вооруженного нападения в школе 7 правил выживания. Как вести себя во время вооруженного нападения в школе

Что делать подростку, если на его школу напали?

СНОБ
Князь, губернаторы, воевода и секретарь Князь, губернаторы, воевода и секретарь

Самые известные первые лица Нижнего Новгорода

Дилетант
Григорий Чухрай. Баллада о солдате Григорий Чухрай. Баллада о солдате

Каким был Григорий Чухрай? Рассказывают его сын и дочь

Караван историй
История одной песни: «One» Metallica, 1988 История одной песни: «One» Metallica, 1988

Как Metallica создала первый в своей истории на песню One

Maxim
30 до 30. Финансы и инвестиции 30 до 30. Финансы и инвестиции

Список Forbes молодых и перспективных россиян. Финансы и инвестиции

Forbes
Романтик с большой дороги: как дизайнер из Томска зарабатывает на фотографиях несуществующих людей Романтик с большой дороги: как дизайнер из Томска зарабатывает на фотографиях несуществующих людей

Зачем россиянин, живущий в Аргентине, охотится за лицами людей по всему миру?

Forbes
10 самых популярных заблуждений о жизни в Средневековье 10 самых популярных заблуждений о жизни в Средневековье

Жуткие и забавные мелочи средневековой жизни — выдумка

Maxim
Порошок из сверчков: что известно о новом суперфуде, захватившем бьюти-мир Порошок из сверчков: что известно о новом суперфуде, захватившем бьюти-мир

Суперфуды всегда в топе, что бы они собой ни представляли

Cosmopolitan
Папа, мама, детский сад Папа, мама, детский сад

Готов ли ваш малыш к детскому саду?

Здоровье
Открыть в приложении