Ученые из Аргоннской национальной лаборатории (США) совершили важный прорыв в ядерной физике, проведя сверхточные измерения нестабильных ядер редкого элемента — рутения. Полное исследование опубликовали в журнале Physics Review Letters.
Сложность задачи заключалась в том, что ядра тяжелых элементов, подобных рутению, могут иметь экзотическую, несимметричную форму (так называемую триаксиальную деформацию, похожую на миндаль или кофейное зерно). Предсказать их свойства невероятно трудно.
Для решения этой проблемы физики использовали уникальную установку ATLANTIS и метод коллинеарной лазерной спектроскопии, позволивший изучить 9 радиоактивных изотопов рутения (¹⁰⁶-¹¹⁴Ru), рожденных при спонтанном делении калифорния-252. Измеренные радиусы зарядового распределения ядер с высочайшей точностью совпали с расчетами, выполненными по передовым брюссельским моделям Skyrme-on-a-Grid.
Результаты эксперимента показывают, что модели, учитывающие сложную деформацию ядра, работают корректно. Ассистент-физик Аргоннской лаборатории и ведущий автор исследования Бернхард Маасс отметил, что теоретическим моделям чрезвычайно сложно предсказывать свойства сложных, нестабильных ядер.
Специалист заявил, что исследование его команды продемонстрировало способность целого класса продвинутых моделей делать такие предсказания точно и что полученные результаты служат важным подтверждением их достоверности. Рутений является идеальным элементом для проверки современных теорий не только из-за своей сложной формы, но и благодаря тому, что у этого редкого металла есть изотопы — атомы одного и того же элемента с разным числом нейтронов и различной стабильностью.
Ядерные физики разрабатывают все более совершенные проекции для точного предсказания свойств нестабильных атомных ядер со сложными структурами, формами и действующими силами. Такие модели потенциально могут углубить понимание внутреннего устройства атомных ядер.
Однако прежде чем эти схемы можно будет использовать для расширения границ науки, крайне важно продемонстрировать их точность. Для этого требуется собрать реальные измерения сложных ядер и сравнить их с предсказаниями ученых.
Ранее Наука Mail сообщала, что астрономы впервые обнаружили космический объект, возникший всего через миллиард лет после Большого взрыва.
