Физики ЦЕРНа нашли новое "магическое число" для сверхтяжелых элементов

Ученые доказали, что существует новое магическое число - 32. Такое число нейтронов содержится в ядре кальция-52, масса которого была измерена в прежних экспериментах.

МОСКВА, 20 июн — РИА Новости. Физики ЦЕРНа впервые измерили массу экзотических ядер кальция, "перегруженных" нейтронами, и обнаружили новое "магическое число" — число нейтронов, которое делает ядра более стабильными — это поможет ученым в синтезе новых сверхтяжелых элементов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Ядро атома может быть более или менее устойчивым в зависимости от того, заполнены ли до конца оболочки из нейтронов и протонов. Если оболочки заполнены, то ядро более устойчиво. Таким образом, изотопы с ядрами, содержащими определенное количество нейтронов и протонов — "магические числа" — могли существовать достаточно долго. До сих пор ученым было известно только семь магических чисел — 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126.

Участники эксперимента ISOLTRAP получили ядра экзотических изотопов кальция — кальция-53 и кальция-54, которые содержат 33 и 34 нейтрона. Обычно массу короткоживущих ядер измеряют с помощью специальной магнитной ловушки, но для изотопов кальция это оказалось невозможно. Поэтому ученые использовали специальный масс-спектрометр, где ядра перемещались взад-вперед между электростатическими "зеркалами" — по времени пролета и была измерена их масса с точностью 0,001%.

Отклонение массы от ожидаемой — "дефект массы", связанный с энергией взаимодействия в ядре, позволило ученым определить, насколько устойчиво ядро к распаду. В результате было доказано, что существует новое магическое число — 32. Такое число нейтронов содержится в ядре кальция-52, масса которого была измерена в прежних экспериментах.

"С энергией связи в оболочке около 4 мегаэлектронвольт новое открытие для кальция-52 сопоставимо с открытием всей классической теории магических чисел", — говорит Клаус Блаум, руководитель группы ISOLTRAP. Этот результат поможет физикам проникнуть на "остров стабильности" — то есть получить нейтронно избыточные ядра сверхтяжелых элементов, которые согласно теории "магических чисел" могут быть долгоживущими.

На что, по мнению физиков, похоже ядро радия-224

Физики выяснили, что ядро радия-224 похоже по своей форме не на классический шар или эллипс, а на грушу, что позволяет использовать его для проверки и уточнения общепринятых представлений о том, как устроен атом. Читайте подробнее >>

Как физики планируют проверить существование антигравитации

Ученые из ЦЕРНа и американской Национальной лаборатории Беркли готовятся провести эксперимент, который, возможно, позволит впервые оценить степень воздействия гравитации на антивещество и проверить, существует ли антигравитация. Участники проекта с помощью особой магнитной ловушки получают и удерживают атомы антиводорода. Читайте подробнее >>