Знайдено нове магічне число

Фізики Церн вперше виміряли масу екзотичних ядер кальцію, «перевантажених» нейтронами, і виявили нове «магічне число» — число нейтронів, яке робить ядра більш стабільними — це допоможе вченим у синтезі нових надважких елементів, йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature.

Ядро атома може бути більш чи менш стійким в залежності від того, заповнені до кінця оболонки з нейтронів та протонів. Якщо оболонки заповнені, то ядро більш стійко. Таким чином, ізотопи з ядрами, що містять певну кількість нейтронів і протонів — «магічні числа» — могли існувати досить довго.

Досі вченим було відомо лише сім магічних чисел— 2, 8, 20, 28, 50, 82 і 126.

Учасники експерименту ISOLTRAP отримали ядра екзотичних ізотопів кальцію — кальцію-53 і кальцію-54, які містять 33 і 34 нейтрона. Зазвичай масу короткоживучих ядер вимірюють з допомогою спеціальної магнітної пастки, але для ізотопів кальцію це виявилося неможливо. Тому вчені використовували спеціальний мас-спектрометр, де ядра переміщалися взад-вперед між електростатичними «дзеркалами» — за часом прольоту і була виміряна їх маса з точністю 0,001%.

Відхилення маси від очікуваної — «дефект маси», пов’язаний з енергією взаємодії в ядрі, дозволило вченим визначити, наскільки стійке ядро до розпаду. У результаті було доведено, що

існує нове магічне число — 32. Таке число нейтронів міститься в ядрі кальцію-52, маса якого була виміряна в попередніх експериментах.

«З енергією зв’язку в оболонці близько 4 мегаелектронвольт нове відкриття для кальцію-52 порівняти з відкриттям всієї класичної теорії магічних чисел», — говорить Клаус Блаум, керівник групи ISOLTRAP. Цей результат допоможе фізикам проникнути на «острів стабільності» — тобто отримати нейтронно надлишкові ядра надважких елементів, які згідно теорії «магічних чисел» можуть бути довгоживучими.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *