Dokładnie zmierzono grubość „powłoki” neutronowej ołowiu

Niektóre jądra atomowe mają cienką powłokę – są otoczone cienką powłoką neutronów.

Fizycy wiedzą teraz, jak gruba jest ta powłoka neutronowa dla jednego konkretnego typu jądra. Powłoka ołowiu 208 – odmiana ołowiu zawierająca 126 neutronów oprócz 82 protonów – ma grubość około 0,28 bilionowej milimetra, donoszą naukowcy w Internecie 27 kwietnia w Physical Review Letters.

Jądro ołowiu 208 jest w przybliżeniu kulistą, sfera protonów osadzona w nieco większej sferze neutronów. Pomiar różnicy między rozmiarami sfer ujawnia grubość gładkiej skóry neutronowej ołowiu.

Pomiar wielkości sfery protonowej jest stosunkowo prosty: fizycy mogą strzelać do jądra cząstkami naładowanymi elektrycznie i badać, jak cząsteczki odbijają się od dodatnio naładowanych protonów. Ale ponieważ neutrony nie mają ładunku elektrycznego, trudniej jest zmierzyć objętość, którą otaczają.

Dlatego naukowcy z Lead Radius Experiment, czyli PREX-II, w Jefferson Lab w Newport News w Wirginii, zastosowali specjalną technikę. Zespół zmierzył różne sposoby rozpraszania elektronów od jądra w zależności od ich spinu lub momentu pędu.

Ponieważ elektrony oddziałują z neutronami z różną szybkością w zależności od kierunku ich spinu, eksperyment ujawnił szerokość sfery neutronów, umożliwiając naukowcom obliczenie grubości powłoki neutronów.

Powłoka neutronów była nieco grubsza, niż przewidywali fizycy. To wynik, który „sprawia, że ​​wszyscy siadają, zwracają uwagę i zaczynają kwestionować własne założenia” – mówi fizyk i rzecznik prasowy PREX-II Krishna Kumar z University of Massachusetts Amherst.

Przyszły pomiar przetestuje powłokę innego jądra, wapnia-48. Pomiary mogą pomóc naukowcom lepiej zrozumieć teorie jądra atomowego i innych dziedzin, w których neutrony są stłoczone razem, na przykład w gwiazdach neutronowych, niezwykle gęstych, martwych gwiazdach składających się głównie z neutronów.

Źródło: Emily Conover

Zdjęcie: KENT PASCHKE

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x