Физики нашли протонное гало у новых атомных ядер!⁠⁠

Исследователи из Института современной физики Китайской академии наук (IMP) совместно с коллегами из Японии, Германии и Италии впервые провели точные измерения масс нескольких экзотических атомных ядер. Полученные данные позволили установить протонную капельную линию для алюминия, фосфора, серы и аргона, а также предложили новый подход к изучению протонных гало-структур.

Атомное ядро представляет собой центральную часть атома, состоящую из протонов и нейтронов. Гало — это особая организация атомного ядра, когда один или несколько протонов или нейтронов связаны с ядром настолько слабо, что располагаются на значительно удаленном расстоянии от его центра, образуя своеобразное «облако». Радиус таких ядер значительно превышает радиусы ядер, схожих по составу протонов и нейтронов, что делает их уникальными для изучения.

Ученые обычно наблюдают гало у слабосвязанных ядер, находящихся вблизи капельной линии — границы устойчивости атомных ядер, за которой протоны теряют связь с ядром и «вытекают» наружу. Протонные гало-структуры, в отличие от нейтронных, являются более редкими из-за кулоновского отталкивания между положительно заряженными протонами, что затрудняет их образование и наблюдение.

В ходе исследования ученые использовали современные методы спектроскопии и детектирования, чтобы более точно измерить массы экзотических ядер и их поведение. Эти данные существенно расширяют наше понимание структуры атомных ядер и механизмов, управляющих их стабильностью. Установление протонной капельной линии также имеет важное значение для ядерной физики, поскольку она помогает предсказать, какие из экзотических ядер могут существовать и каковы их свойства.

Дальнейшие исследования в этой области могут привести к новым открытиям в ядерной физике и астрофизике, включая понимание процессов, происходящих в звездах, где формируются тяжелые элементы, а также в исследованиях, связанных с ядерной энергетикой и медицинскими приложениями.