Інноваційний підхід до взаємодії частинок: вчені дослідили деталі будови атомного ядра (відео)

Дослідники застосували колізії високоенергетичних частинок для вивчення тонких аспектів структури атомних ядер.

Фізики з Брукхейвенської національної лабораторії в США використовують прискорювач частинок RHIC для демонстрації нового підходу до аналізу зіткнень високоенергетичних частинок. Дослідники заявляють, що цей інноваційний метод дозволяє визначити загальну геометрію атомного ядра: чи воно подібне на витягнутий м'яч для американського футболу, чи на сплющений мандарин. Крім того, цей підхід дозволяє виявити тонкі нюанси в трьох основних осях ядра, які характеризують форму між "м'ячем" та "мандарином". Результати дослідження були опубліковані в журналі Nature, про що повідомляє Interesting Engineering.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Фізики відзначають, що новий підхід доповнює існуючі методи аналізу структури атомного ядра через взаємодію з низькоенергетичними частинками. Цей новітній метод сприяє глибшому розумінню ядер атомів, які складають практично всю видиму матерію у Всесвіті.

На думку вчених, вивчення форм атомних ядер стосується численних аспектів фізики, включаючи питання про те, які атоми найбільш схильні до розщеплення під час ядерного поділу, як важкі хімічні елементи формуються внаслідок зіткнень нейтронних зірок, а також які атомні ядра можуть допомогти у виявленні екзотичних розпадів частинок. Нові знання про структуру атомного ядра сприятимуть кращому розумінню початкових умов, що існували відразу після виникнення Всесвіту.

Оскільки 99,9% видимої матерії, що формує людей, зірки та планети, складається з атомних ядер, вивчення цих ядерних елементів є ключем до пізнання всього Всесвіту, стверджують фізики.

На думку експертів, нова методика може бути використана для дослідження різних форм атомних ядер, зокрема тих випадків, коли зіткнення низькоенергетичних часток не дає повного уявлення про процес. Наприклад, цей підхід може бути корисним для аналізу так званих ізобарних ядер — ядер, які мають однакову суму протонів і нейтронів, але різняться в співвідношенні цих частинок, зазначають вчені.

Такі пари формуються, коли два нейтрони в "батьківському" ядрі, яке містить значну кількість нейтронів, зазнають перетворення на протони завдяки слабкій взаємодії, що приводить до утворення "дочірнього" ядра з меншою кількістю нейтронів. Цей феномен відомий як подвійний бета-розпад, стверджують науковці.

Знання про різниці між батьківськими та дочірніми ядрами може сприяти зменшенню невизначеностей у моделях під час експериментів, спрямованих на виявлення невидимого типу розпаду, який називають безнейтринним подвійним бета-розпадом, стверджують автори дослідження.

Як повідомляв Фокус, на Марсі існувало своє власне Середземне море. Дослідники виявили, що на Червоній планеті відбувався процес, подібний до земного. Вони вважають, що навіть незважаючи на похолодання, рідка вода могла існувати на поверхні Марса, що призвело до формування великого моря.

Фокус також повідомляв, що вченим-фізикам вдалося вперше в історії безпосередньо спостерігати, як виглядає Вінгнерівський молекулярний кристал — унікальна квантова форма матерії. Цей кристал, що складається з електронів, представляє собою новий тип стану матерії, відомий як Вігнерівський кристал.