Свинец не такой, как мы думаем: открытие разрушило фундаментальное правило ядерной физики

Многие годы физики считали, что форма ядра изотопа свинец-208 имеет идеальную сферическую форму. Но эксперимент с этим особенным изотопом разрушил это предположение, ведь оказалось, что форма ядра на самом деле более вытянутая. Но это противоречит давней теории ядерной физики. Это открытие может привести к тому, что ученым придется изменить представление о ядрах атомов тяжелых химических элементов. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет SciTechDaily.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Недавно физики сделали очень важное открытие, как уже писал Фокус. Они выяснили, что вода в жидком виде имеет скрытое состояние. Теперь же ученые совершили еще одно не менее важное открытие, но оно касается очень интересного изотопа свинца.

Для начала нужно понимать, что свинец -208 является особенным изотопом. Это самый тяжелый стабильным изотопом любого химического элемента и ядро его атома является дважды магическим. Что это значит? В ядерной физике магическими числами являются 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. Если количество протонов или нейтронов в ядре атома соответствует какому-нибудь из этих чисел, ядро называется магическим. Если количество протонов или нейтронов одновременно соответствуют какому-нибудь из магических чисел, то ядро называется дважды магическим. Именно такое ядро имеет свинец-208, ведь в ядре его атома содержится 126 нейтронов и 82 протона.

Из-за того, что свинец-208 является очень стабильным изотопом, согласно правилу ядерной физики, ядро его атома должно иметь форму идеальной сферы. Но физики в результате эксперимента выяснили, что это не так и ядро атома свинец-208 имеет слегка вытянутую форму и больше похоже на мяч для регби. Это открытие бросает вызов фундаментальным теориям о структуре ядра атома и может изменить понимание того, как образуются самые тяжелые химические элементы во Вселенной.

Ученые использовали для изучения ядра изотопа свинец-208 мощный гамма-спектрометр, чтобы определить его структуру и форму. Физики направили на атомы этого изотопа свинца пучки частиц, которые имели скорость, составляющую 10% скорости света. В результате были получены уникальные гамма-отпечатки свойств возбужденных квантовых состояний в ядрах атомов свинец-208 и это позволило точно определить их форму.

По словам физиков, результаты эксперимента показали, что структура ядра атома намного сложнее, чем предполагалось и стоит пересмотреть модели, которые используются для описания ядер атомов.

Пока что физики не могут объяснить, почему ядро атома изотопа свинец-208 имеет не ту форму, которая, как предполагалось, должна быть. Скорее всего, в ядрах происходит больше неизвестных процессов, которые еще предстоит объяснить.

Фокус уже писал о металле, который можно жевать, резать и царапать ногтем, а из-за повреждений он "заплачет". Индий является относительно редким и необычным химическим элементом, который открыли более 150 лет назад.

Также Фокус писал о том, что астрономы выяснили, как на самом деле рождаются такие странные объекты в космосе, как неудачные звезды или коричневые карлики. Исследование помогло получить больше информации о происхождении коричневых карликов, которые так и не смогли запустить термоядерный синтез в своем ядре.