Физики выявили новый «остров инверсии» в ядре молибдена-84 с одинаковым числом протонов и нейтронов
В ядре молибдена-84, где число протонов совпадает с числом нейтронов, обнаружили необычную область — «остров инверсии». Это опровергает прежнее мнение о том, что такие структурные сдвиги встречаются только в изотопах, богатых нейтронами.
Ранее считалось, что острова инверсии появляются главным образом в нестабильных ядрах с избытком нейтронов. В этих областях привычная структура ядра нарушается: магические числа исчезают, форма ядра искривляется, и оно принимает деформированную конфигурацию. До сих пор такие примеры наблюдались у бериллия-12, магния-32 и хрома-64, которые далеки от стабильных элементов. Международная группа ученых неожиданно обнаружила остров инверсии в протон-нейтрон-симметричной части диаграммы ядер. Новая область найдена в ядре Mo-84 и соседнем Mo-86, расположенных вдоль линии N = Z, где число протонов равно числу нейтронов. Изучать эти изотопы сложно, так как их трудно получить в лаборатории.
Для экспериментов ускоряли ионы Mo-92, направляли их на бериллиевую мишень, образуя Mo-86. Пучок разделяли с помощью сепаратора A1900, затем ядра Mo-86 бомбардировали второй мишенью. Некоторые ядра теряли два нейтрона и превращались в Mo-84, испуская гамма-лучи при возвращении в низшие энергетические состояния.
Регистрация гамма-лучей проводилась системой GRETINA, а сверхкороткие времена жизни фиксировали прибором TRIPLEX. Результаты сравнивали с моделями методом Монте-Карло в GEANT4 для оценки деформации ядер.
Сравнение Mo-84 и Mo-86 показало резкую разницу. Mo-84 демонстрирует высокое коллективное движение нуклонов через энергетический зазор, известное как «возбуждение частица-дырка». При этом многие протоны и нейтроны перескакивают на орбитали с более высокой энергией, оставляя пустые места на нижних уровнях, что сильно деформирует ядро.
Эти процессы объясняются взаимодействием протон-нейтронной симметрии и сужением щели оболочки при N = Z = 40. Одновременное участие множества нуклонов приводит к перестройке «8 частиц – 8 дырок». Результаты невозможно воспроизвести без учета трехнуклонных сил; традиционные двухнуклонные модели не дают такой структуры. Mo-86 ведет себя иначе: возбуждения ограничены 4p-4h, ядро менее деформировано. Таким образом, Mo-84 оказывается внутри нового «острова инверсии», а Mo-86 — за его пределами.
Этот «изоспин-симметричный остров инверсии» в Mo-84 стал первым известным примером подобной структуры в протон-нейтрон-симметричной системе, меняя представления о возникновении экзотических ядерных областей и раскрывая новые аспекты сил, удерживающих атомные ядра.
Ранее считалось, что острова инверсии появляются главным образом в нестабильных ядрах с избытком нейтронов. В этих областях привычная структура ядра нарушается: магические числа исчезают, форма ядра искривляется, и оно принимает деформированную конфигурацию. До сих пор такие примеры наблюдались у бериллия-12, магния-32 и хрома-64, которые далеки от стабильных элементов. Международная группа ученых неожиданно обнаружила остров инверсии в протон-нейтрон-симметричной части диаграммы ядер. Новая область найдена в ядре Mo-84 и соседнем Mo-86, расположенных вдоль линии N = Z, где число протонов равно числу нейтронов. Изучать эти изотопы сложно, так как их трудно получить в лаборатории.
Для экспериментов ускоряли ионы Mo-92, направляли их на бериллиевую мишень, образуя Mo-86. Пучок разделяли с помощью сепаратора A1900, затем ядра Mo-86 бомбардировали второй мишенью. Некоторые ядра теряли два нейтрона и превращались в Mo-84, испуская гамма-лучи при возвращении в низшие энергетические состояния.
Регистрация гамма-лучей проводилась системой GRETINA, а сверхкороткие времена жизни фиксировали прибором TRIPLEX. Результаты сравнивали с моделями методом Монте-Карло в GEANT4 для оценки деформации ядер.
Сравнение Mo-84 и Mo-86 показало резкую разницу. Mo-84 демонстрирует высокое коллективное движение нуклонов через энергетический зазор, известное как «возбуждение частица-дырка». При этом многие протоны и нейтроны перескакивают на орбитали с более высокой энергией, оставляя пустые места на нижних уровнях, что сильно деформирует ядро.
Эти процессы объясняются взаимодействием протон-нейтронной симметрии и сужением щели оболочки при N = Z = 40. Одновременное участие множества нуклонов приводит к перестройке «8 частиц – 8 дырок». Результаты невозможно воспроизвести без учета трехнуклонных сил; традиционные двухнуклонные модели не дают такой структуры. Mo-86 ведет себя иначе: возбуждения ограничены 4p-4h, ядро менее деформировано. Таким образом, Mo-84 оказывается внутри нового «острова инверсии», а Mo-86 — за его пределами.
Этот «изоспин-симметричный остров инверсии» в Mo-84 стал первым известным примером подобной структуры в протон-нейтрон-симметричной системе, меняя представления о возникновении экзотических ядерных областей и раскрывая новые аспекты сил, удерживающих атомные ядра.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
