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

Мокрая голова снизила ток в мозге при ударе молнии Мокрая голова снизила ток в мозге при ударе молнии

Влияние дождя на выживаемость при попадании молнии

N+1
Красота по-итальянски: бьюти-эволюция Моники Беллуччи Красота по-итальянски: бьюти-эволюция Моники Беллуччи

Моника Беллуччи - истинное воплощение итальянского стиля и красоты

Cosmopolitan
Климатологи связали асимметрию потепления полюсов с водяным паром Климатологи связали асимметрию потепления полюсов с водяным паром

Тропосфера Антарктики оказалась менее подвержена прямому радиационному нагреву

N+1
Одна вокруг света: серебряный город и Звездная гора Одна вокруг света: серебряный город и Звездная гора

122-я серия о путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки Греты: Мексика

Forbes
Почему у пожилых людей уменьшается рост? Почему у пожилых людей уменьшается рост?

Что такое остеопороз и как он влияет на рост пожилых людей?

ТехИнсайдер
«Я мамина любимая дочка, и я никогда не буду счастлива в браке» «Я мамина любимая дочка, и я никогда не буду счастлива в браке»

У нежной любви и сильной привязанности дочери к матери есть и обратная сторона

Psychologies
Преддефолтная терапия: какие риски для российских компаний и банков несет новый пакет помощи Лукашенко Преддефолтная терапия: какие риски для российских компаний и банков несет новый пакет помощи Лукашенко

Признав победу Александра Лукашенко, Кремль стал заложником своих решений

Forbes
Анастасия Макеева: «Я тоже хочу быть счастливой!» Анастасия Макеева: «Я тоже хочу быть счастливой!»

Интервью с актрисой Анастасией Макеевой

Здоровье
Генетики впервые установили личность участника погибшей экспедиции Франклина Генетики впервые установили личность участника погибшей экспедиции Франклина

Останки с погибшей экспедиции Франклина принадлежали прапорщику Джону Грегори

N+1
Сомалийское побережье оказалось крупным перевалочным пунктом средневековой торговли Сомалийское побережье оказалось крупным перевалочным пунктом средневековой торговли

Археологи обнаружили крупные поставки импортных товаров для торговли

N+1
Как пережить развод: 8 советов от тех, кто уже сталкивался с бюрократическим расставанием Как пережить развод: 8 советов от тех, кто уже сталкивался с бюрократическим расставанием

Как пережить развод: 8 этапов

GQ
От «Красных» до «Чернобыля»: 5 фильмов о русских, снятых иностранцами От «Красных» до «Чернобыля»: 5 фильмов о русских, снятых иностранцами

Международный кинематограф нередко обращается к судьбе России

GQ
Последнее танго Дон Жуана. О новом спектакле Дмитрия Крымова «Моцарт Последнее танго Дон Жуана. О новом спектакле Дмитрия Крымова «Моцарт

Этот спектакль стал главной сенсацией Москвы

СНОБ
От велосипеда с ракетным двигателем к бизнесу на $4,1 млрд: история Питера Бека и его космической Rocket Lab От велосипеда с ракетным двигателем к бизнесу на $4,1 млрд: история Питера Бека и его космической Rocket Lab

Питер Бек запускает ракеты в космос и надеется добраться до Венеры и Марса

VC.RU
Природа хотела как лучше. Как устроена любовь с точки зрения биологии — счастливая и несчастная Природа хотела как лучше. Как устроена любовь с точки зрения биологии — счастливая и несчастная

Механизмы любви, стратегии осознанного выбора и преодоление токсичных отношений

СНОБ
Тогда и сейчас: как выглядят звезды культового фильма «… А зори здесь тихие» Тогда и сейчас: как выглядят звезды культового фильма «… А зори здесь тихие»

Как выглядят звезды фильма «… А зори здесь тихие» сегодня

Cosmopolitan
Генетическое редактирование спасло приматов от повышенного уровня холестерина Генетическое редактирование спасло приматов от повышенного уровня холестерина

Эффективность редактирования позволила снизить содержание липопротеинов в крови

N+1
10 вроде бы безобидных вещей, которые опасны 10 вроде бы безобидных вещей, которые опасны

Кошачьи укусы, тихие дети и другие опасные явления

Maxim
Игра с драконами Игра с драконами

Хотя маджонг не имеет международного признания, он известен во всем мире

Вокруг света
Владислав Лисовец: Владислав Лисовец:

Мы задали Владу Лисовцу вопрос: как же стать самой прекрасной и счастливой?

Cosmopolitan
Как построить эскимосский иглу своими руками Как построить эскимосский иглу своими руками

Наш редактор побывал на Гудзоновом заливе и научился строить настоящие иглу

Популярная механика
Прилипли намертво: как скинуть последние 2 килограмма Прилипли намертво: как скинуть последние 2 килограмма

Почему не уходит вес и как с этим бороться?

Cosmopolitan
Как я перестал волноваться и изобрел водородную бомбу: 100 лет Андрею Сахарову Как я перестал волноваться и изобрел водородную бомбу: 100 лет Андрею Сахарову

Как Андрей Сахаров из физика-теоретика превратился в диссидента и общественника

Cosmopolitan
«Нужно стремиться к радикальным прорывам, иначе как достичь результата?» «Нужно стремиться к радикальным прорывам, иначе как достичь результата?»

Высказывания известных предпринимателей о ведении инновационного бизнеса

РБК
Алена Яковлева. Три судьбы Алена Яковлева. Три судьбы

Судьба актрисы Алены Яковлевой

Коллекция. Караван историй
Новая татуировка + вода: насколько они совместимы и другие волнующие вопросы Новая татуировка + вода: насколько они совместимы и другие волнующие вопросы

Если сделал татуировку, важно учесть несколько нюансов, принимая душ

Playboy
«Лучше меня никто не знает, как я бы хотел потратить свои деньги»: как миллиардер Александр Светаков собирается распорядиться капиталом «Лучше меня никто не знает, как я бы хотел потратить свои деньги»: как миллиардер Александр Светаков собирается распорядиться капиталом

Александр Светаков планирует потратить свое состояние на благотворительность

Forbes
Князь, губернаторы, воевода и секретарь Князь, губернаторы, воевода и секретарь

Самые известные первые лица Нижнего Новгорода

Дилетант
Механика лунного жилища: миссия LUNARK в Гренландии и ее итоги Механика лунного жилища: миссия LUNARK в Гренландии и ее итоги

Каково это — провести 3 месяца в капсуле объемом 17,2 м³ под постоянными вьюгами

Популярная механика
Длиннохвостые выдры поахали и похихикали Длиннохвостые выдры поахали и похихикали

У считавшегося молчаливым вида выдр оказался богатый звуковой репертуар

N+1
Открыть в приложении