Ядрената структура на титан-48 се променя, когато се наблюдава на различни разстояния

Светът около нас е изграден от частици, невидими с невъоръжено око, но физиците продължават да изучават това загадъчно царство, подчиняващо се на странни закони.

Констатациите, публикувани във Physical Review C от изследователи от столичния университет в Осака (Osaka Metropolitan University - OMU), показват, че ядрената структура на атома вероятно се променя в зависимост от разстоянието, на което са протоните и неутроните от центъра на ядрото.

Японските учени от Факултета по естествени науки сравняват изчисления, направени с помощта на теоретични модели, със съществуващи експериментални данни, за да определят дали титан-48, най-разпространеният изотоп на титана с 22 протона и 26 неутрона, има структура със симетрични слоеве или структура с α-клъстер (алфа-клъстер).

Докато черупковите ядрени модели са симетрични, за α-клъстерните структури се смята, че имат алфа частица във външната част на ядрото, което прави конфигурацията асиметрична. α-частицата е същата като хелиево ядро с два протона и два неутрона. При алфа разпад се излъчва точно тази частица; например титан-48 се превръща в калций-44, ако настъпи такъв разпад.

Екипът на OMU изчислява ефекта от сблъсъка на високоенергийни ускорени протони и α-частици с титан-48. Според теорията за ядрените реакции ударът на протони върху ядрото отразява структурата в близост до повърхността на ядрото-мишена, докато сблъсъкът на α-частици върху ядрото отразява структурата на външните области.

Резултатите сочат, че титан-48 променя структурата си от черупков модел към структура на α-клъстер в зависимост от разстоянието от центъра на ядрото.

"Тези резултати преобръщат конвенционалното разбиране за ядрената структура и може да се очаква, че ще дадат ключ към процеса на α-разпад, който се случва в тежките ядра и който не е бил разрешен в продължение на почти 100 години", заявява доцент Уатару Хориучи (Wataru Horiuchi), позовавайки се на теорията на Гамов за ядрения разпад.

"В бъдеще бихме искали да задълбочим резултатите, получени чрез това изследване, за да се справим с предизвикателството да решим въпроси, свързани с по-тежки ядра."

Справка: M. Okada et al, Shell-cluster transition in ⁴⁸Ti, Physical Review C (2024). DOI: 10.1103/PhysRevC.109.054324. On arXiv: arxiv.org/html/2403.01685v1

Източник: Results suggests titanium-48's nuclear structure changes when observed at varying distances, Osaka Metropolitan University

Още по темата

05/04/2024

Физика

Откритие на MIT: Неутрони се закрепват за квантови точки в странни неутронни молекули

03/10/2023

Физика

Електрони в импулси светлинa

01/09/2023

Физика

Открит е изототоп на кислорода, който се противопоставя на всичките очаквания за това как трябва да се държи

07/09/2023

Физика

Твърдението, че 99.99% от атомите е празно пространство, е грешно