Физики доказали, что ядро тяжёлого изотопа свинца не имеет сферическую форму

Международный коллектив ядерных физиков переоценил традиционные взгляды на конфигурацию атомного ядра свинца-208. По результатам изучения, проведённого под эгидой специалистов из Университета Суррея, выяснилось, что ядро этого изотопа имеет не идеальную сферическую форму, как считалось на протяжении долгого времени, а слегка удлинённую.

Свинец-208, обладая статусом «дважды магического» ядра, славился своей исключительной стабильностью. Однако благодаря точным измерениям было выявлено его действительное пространственное распределение.

Для проведения эксперимента учёные применили передовой гамма-спектрометр GRETINA в Аргоннской национальной лаборатории США. Атомы свинца подверглись бомбардировке частицами, ускоренными до скорости, равной 10% от скорости света — это аналогично облету вокруг Земли за секунду. Анализ возникавшего в ходе взаимодействия гамма-излучения позволил определить характеристики возбуждённых квантовых состояний ядер свинца-208 и установить их фактическую форму.

«Мы смогли объединить четыре отдельные измерения, используя самое высокочувствительное в мире оборудование для таких исследований, что дало возможность получить это сложное наблюдение. Полученные данные удивили нас, ярко показав, что свинец-208 не является сферическим, как можно было бы предположить», — прокомментировал доктор Джек Хендерсон, ведущий исследователь проекта из Школы математики и физики Университета Суррея.

Теоретики, такие как участники Группы ядерной теории Суррея, сейчас пересматривают модели, которыми описываются атомные ядра. Проведённые эксперименты указывают на то, что внутриструктурные особенности ядер гораздо сложнее, чем считалось ранее.

Профессор Пол Стивенсон, один из ведущих теоретиков исследования, заметил: «Эти высокочувствительные эксперименты открыли нам новые аспекты в том, что мы предполагали знаем достаточно хорошо. Возможное объяснение заключается в том, что колебания ядра свинца-208, проявлявшиеся при возбуждении во время экспериментов, оказываются менее регулярными, чем это предполагалось до сих пор».

Это научное открытие ставит под сомнение базовые законы ядерной физики и открывает перспективы для новых исследований в области ядерной устойчивости, астрофизики и квантовой механики.

Источник: iXBT