Фізики ЦЕРН виміряли зарядові радіуси “магічних» ядер нікелю

Фізик Стефан Мальбруно і його дослідницька група в ЦЕРНі використовували унікальне поєднання експериментальних даних, отриманих на установці CERN Isotope Mass Separator On-Line (ISOLDE), і сучасних теоретичних моделей, щоб узгодити експериментальні дані з теорією.

Атомні ядра є складними системами, і теоретичне моделювання їхніх властивостей є складним завданням. Однак в останні кілька десятиліть теоретичні розрахунки стали змінювати наше уявлення про атомні ядра, завдяки зменшенню кількості припущень і збільшенню передбачувальної сили моделей.

Попри це, порівняння теоретичних розрахунків із так званими DFT-розрахунками, які також є фундаментальними, не завжди можливе через обмеження в межах атомних мас. Такі порівняння необхідні для створення ядерної моделі, яка застосовна для всіх випадків.

CERN ISOLDE

Фото: CERN
Це частина сегментованого детектора високочистого германію, який називається MINIBALL. Детектор належить до експерименту ISOLDE і вивчає гамма-розпади від реакцій з пучками радіоактивних ізотопів, які були прискорені на лінійному прискорювачі HIE-ISOLDE

 

Використовуючи набір експериментальних методів на установці ISOLDE, включно з методом виявлення світла, що випускається короткоживучими атомами під час висвітлення їх лазерним випромінюванням, Мальбруно та його група визначили радіуси деяких короткоживучих ядер нікелю з однаковим числом протонів, але різним числом нейтронів.

Ці 28% утворюють повну оболонку всередині атомного ядра, що робить їх міцніше пов'язаними і стабільнішими, ніж атоми, які їх оточують.

Такі "чарівні" ядра слугують чудовими перевірками для ядерних теорій, а з погляду їхнього радіусу, нікель стає останнім невивченим елементом, який можна використовувати для проведення розрахунків із використанням DFT.

Зіставляючи дані ISOLDE з трьома ab initio розрахунками і одним DFT розрахунком, вчені виявили, що розрахунки сходяться один з одним з теоретичною похибкою 1/100.

"Узгодженість на такому рівні точності вказує на те, що зрештою буде можливо створити модель, застосовну до всієї таблиці ядер", - зазначив доктор Мальбруно.

Результаты исследования опубликованы в Physical Review Letters.

Теги:
Поділитися:

Написати коментар