Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Физики выяснили, что ядро радия-224 (радиоактивного нуклида химического элемента радия) 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, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

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. 
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-20%
-10%
-10%
-20%
-42%
-50%