Ядро кальция-52 отнесено к типу дважды магических

Ср, 02/10/2016 - 19:05

Специалисты из ЦЕРН’а практически доказали, что в теоретической ядерной физике отсутствуют описания свойств изотопов химических элементов, которые наблюдались в процессе проводимого эксперимента благодаря чему учёные смогли доказать существование нового дважды магического ядра кальция.

Впервые физики смогли измерить радиус ядра кальция, имеющего 32 нейтрона. Свойства, которые при этом наблюдали специалисты, позволили отнести данный элемент в группу дважды магических (такое название имеют ядра с определенным количеством нейтронов и протонов, которые отвечают за обеспечение наибольшей энергию связи и стабильность по сравнению с соседями в таблице нуклидов). На установке ISOLDE (Isotope Separator On-line), которая предназначена для исследования нестабильных изотопов, учёные проводили измерения ядерных радиусов кальция с 29, 31 и 32 нейтронами. При этом физики подтвердили, что ядро кальция-52 (имеющего 20 протонов и 32 нейтрона) относится к дважды магическим и предположили, что таким может быть и изотоп кальция-54.

До этого была известно, что дважды магическими являются ядра кальция с 20 и 28 нейтронами. Специалисты предполагали это и в отношении ядра с 32 нейтронами.

Для осуществления описания свойств атомных ядер исследователи используют полуэмпирические модели. Работы учёных часто приводят к необходимости пересмотра существующих теорий ядерной физики, которые описывают свойства изотопов.

В ближайшее время специалисты планируют провести эксперименты к кальцием-53 и кальцием-54.

Наилучший способ описания свойств магических ядер был разработан благодаря оболочечной модели, которую в 1950 году предложили Мария Гепперт-Майер и Ханс Йенсен. Данная модель осуществляет связывание устойчивости атомного ядра с заполнением энергетических уровней оболочек, образующих ядро по аналогии с электронными оболочками атома. В такой модели каждый нуклон и протон находятся на специальной оболочке (расстоянии от центра атома или энергетическом уровне) и осуществляют движение независимо друг от друга в особом самосогласованном поле. При этом модель доступно объясняет устойчивость атомных ядер, спины и магнитные моменты, однако применима она только к невозбужденным или легким и средним по массовому числу ядрам.

Источник