 |
Грушевидная структура ядра радия-224 |
По современным представлениям, ядро атома представляет собой компактный и плотный объект, состоящий из отдельных элементов-нуклонов - протонов или нейтронов. В отличие от электронной оболочки, одинаковой по своему устройству для всех атомов, форма ядра может сильно меняться при изменении пропорции нейтронов и протонов.
Питер Батлер (Peter Butler) из университета Ливерпуля (Великобритания) и его коллеги открыли ранее не встречавшуюся форму ядра, "грушу", экспериментируя с ядрами с необычным соотношением числа протонов и нейтронов. По современным представлениям, некоторые изотопы "тяжелых" элементов, таких как уран, радий, радон или торий, могут принимать такую форму, однако это не было подтверждено экспериментальным путем из-за того, что у большинства таких атомов крайне малый период полураспада.
 |
Гамма-спектрометр MINIBALL, использованный для вычисления формы ядра радия-224 |
Группа Батлера исправила этот недостаток, используя мощности ЦЕРНА для одновременного синтеза "нужных" изотопов этих элементов и анализа их свойств. В ходе своих экспериментов ученые бомбардировали пластину из урана при помощи протонов, ускоренных синхротроном PSB. Специальные ловушки "выуживали" ядра нужных изотопов, "очищали" их от электронов и сталкивали с тонкой фольгой из никеля, кадмия и олова.
Когда такие ионы проходят через фольгу, она начинает "вибрировать" в гамма-диапазоне, и частота и характер таких колебаний зависит от формы ядра. Это позволило ученым определить, что ядра радия-224 действительно похожи на грушу, тогда как другие изотопы, такие как радон-220, оказались обычной эллипсовидной формы. По словам физиков, дальнейшее изучение радия-224 и более тяжелых элементов с "грушевидным" ядром поможет проверить стандартную модель атома и уточнить ее.
