Свинец-208, традиционно считающийся самым массивным «двойным магическим» ядром, демонстрирует форму, отличную от ожидаемой сферической симметрии. При наличии 82 протонов и 126 нейтронов, обладание магическими числами (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126) должно приводить к стабильной и симметричной конфигурации, однако экспериментальные данные свидетельствуют о продолговатом (пролатном) характере ядра.
Западные теории предсказывали идеальную сферичность, благодаря полному заполнению оболочек, что должно обеспечивать дополнительную энергию связи за счёт спаривания протонов и нейтронов. Однако наблюдения выявили отсутствие симметрии, что требует пересмотра классических представлений о ядерной структуре.
Метод кулоновского возбуждения, основанный исключительно на электромагнитном взаимодействии, позволил получить точные данные по деформации ядра. Исследование проводилось на основании анализа первой квадрупольной и первой октупольной возбужденных состояний, отражавшихся в спектроскопических квадрупольных моментах.
Работы, опубликованные в журнале Physical Review Letters, проводились в Университете Суррея под руководством доктора Джека Хендерсона. «Мы обстреляли фольгу свинца-208 пучками германия, теллура, неодимия и эрбия», – прокомментировал он ход эксперимента, подчеркивая точность используемой методики.
В эксперименте задействованы детекторы GRETINA для регистрации гамма-излучения и система CHICO2 для отслеживания траекторий рассеянных частиц. Анализ данных с применением полу-классического кода GOSIA позволил определить значительные отрицательные значения спектроскопических квадрупольных моментов.
Полученные результаты ясно указывают на предпочтение ядра к продолговатой форме, что противоречит традиционным моделям, основанным на ядерной оболочной концепции. Применявшиеся теоретические подходы – ядерная оболочная модель, плотностно-функциональная теория и расчёты Хартри–Фока – не смогли воспроизвести наблюдаемую деформацию в полном объёме.
Несмотря на масштаб исследований, ни одна из существующих моделей не способна точно описать как знак, так и величину деформации. «Модели не справляются с воспроизведением наших наблюдаемых данных, и причина этого не вполне ясна», – отметил доктор Хендерсон, указывая на необходимость уточнения параметров ядерных взаимодействий или поиска отсутствующего физического компонента.
Открытие имеет большое значение для понимания нуклеосинтеза тяжелых элементов, особенно в процессах, связанных с быстрым поглощением нейтронов при слиянии нейтронных звезд. Полученные данные способствуют более глубокому пониманию механизмов ядерной деформации и стабильности в сверхтяжёлых системах.
Будущие исследования будут сконцентрированы на изучении соседних изотопов свинца, как более легких, так и более тяжёлых, с целью выявления недостающих звеньев в теоретических моделях. Детальное исследование сигнатурных состояний ядерных колебаний позволит расширить представления о сложной структуре «двойных магических» ядер.
Изображение носит иллюстративный характер
Западные теории предсказывали идеальную сферичность, благодаря полному заполнению оболочек, что должно обеспечивать дополнительную энергию связи за счёт спаривания протонов и нейтронов. Однако наблюдения выявили отсутствие симметрии, что требует пересмотра классических представлений о ядерной структуре.
Метод кулоновского возбуждения, основанный исключительно на электромагнитном взаимодействии, позволил получить точные данные по деформации ядра. Исследование проводилось на основании анализа первой квадрупольной и первой октупольной возбужденных состояний, отражавшихся в спектроскопических квадрупольных моментах.
Работы, опубликованные в журнале Physical Review Letters, проводились в Университете Суррея под руководством доктора Джека Хендерсона. «Мы обстреляли фольгу свинца-208 пучками германия, теллура, неодимия и эрбия», – прокомментировал он ход эксперимента, подчеркивая точность используемой методики.
В эксперименте задействованы детекторы GRETINA для регистрации гамма-излучения и система CHICO2 для отслеживания траекторий рассеянных частиц. Анализ данных с применением полу-классического кода GOSIA позволил определить значительные отрицательные значения спектроскопических квадрупольных моментов.
Полученные результаты ясно указывают на предпочтение ядра к продолговатой форме, что противоречит традиционным моделям, основанным на ядерной оболочной концепции. Применявшиеся теоретические подходы – ядерная оболочная модель, плотностно-функциональная теория и расчёты Хартри–Фока – не смогли воспроизвести наблюдаемую деформацию в полном объёме.
Несмотря на масштаб исследований, ни одна из существующих моделей не способна точно описать как знак, так и величину деформации. «Модели не справляются с воспроизведением наших наблюдаемых данных, и причина этого не вполне ясна», – отметил доктор Хендерсон, указывая на необходимость уточнения параметров ядерных взаимодействий или поиска отсутствующего физического компонента.
Открытие имеет большое значение для понимания нуклеосинтеза тяжелых элементов, особенно в процессах, связанных с быстрым поглощением нейтронов при слиянии нейтронных звезд. Полученные данные способствуют более глубокому пониманию механизмов ядерной деформации и стабильности в сверхтяжёлых системах.
Будущие исследования будут сконцентрированы на изучении соседних изотопов свинца, как более легких, так и более тяжёлых, с целью выявления недостающих звеньев в теоретических моделях. Детальное исследование сигнатурных состояний ядерных колебаний позволит расширить представления о сложной структуре «двойных магических» ядер.
