Наука 27 февраля 2025

Ядро дважды магического изотопа удивило физиков: что они там нашли

Далее

Исследователи ожидали, что ядро изотопа свинца-208 будет сферическим, но обнаружили его сплющенную форму. Это ставит под сомнение прежние представления о строении атомов и может повлиять на понимание образования тяжелых элементов.

Физики выяснили, что ядро свинца-208 не идеально сферическое. Это может изменить представления о ядерной физике.

Свинец-208 — самый тяжелый из стабильных изотопов, а его ядро считается важным объектом для изучения в ядерной физике. Ученые предполагали, что оно имеет идеальную сферическую форму, но недавние эксперименты показали, что это не так.  

Исследователи использовали гамма-спектрометр, чтобы изучить структуру атома. Они бомбардировали ядро частицами, движущимися со скоростью 30 000 км/с. Такая методика позволяет возбудить квантовые состояния и определить форму ядра. Результаты показали, что ядро свинца-208 представляет собой не сферу, а слегка сплющенный сфероид.

Энергетические поверхности для углового момента, спроецированного на три квантовых энергетических состояния. Источник: Henderson et al., Phys. Rev. Lett., 2025

Свинец-208 называют «дважды магическим» элементом. Его 82 протона и 126 нейтронов полностью заполняют ядерные оболочки, что делает его особенно стабильным. До сих пор ученые считали, что такие ядра должны быть идеально сферическими. Новое открытие ставит под сомнение этот постулат и указывает на возможное наличие неизвестных процессов внутри атомов.  

Пока ученые не могут объяснить, почему ядро свинца-208 отличается от ожидаемой формы. Исследователи полагают, что в атомных ядрах происходят процессы, о которых наука пока не знает. Новые эксперименты помогут выяснить, какие силы влияют на форму ядер и как это связано с образованием тяжелых элементов во Вселенной.  

Исследование опубликовано в Physical Review Letters.

Читать далее:

Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики

Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение

Новая смелая гипотеза переписывает историю Вселенной

Обложка: AI | vecstock