42 протона на 42 нейтрона — идеальная симметрия, которая разрушила теорию ядерной физики
NewsMakerОткрытие, которое переворачивает десятилетия представлений о ядерной структуре.
На протяжении десятилетий физики-ядерщики были уверены, что так называемые «острова инверсии» возникают только у редких, сильно нейтронных изотопов — тех, что почти не встречаются в природе. В подобных областях обычные закономерности нарушаются: исчезают «магические» числа, сферическая форма распадается, а ядро неожиданно переходит в состояние выраженной деформации. Такое поведение давно наблюдали у бериллия-12, магния-32, хрома-64 — всех тех изотопов, в которых количество нейтронов значительно превышает число протонов. Отсюда и убеждение, что столь необычные конфигурации возможны лишь в изолированных экзотических условиях.
Недавнее международное исследование опровергло эту идею. Учёные из IBS, университетов Падуи, Страсбурга, Мичигана и ряда других центров обнаружили «остров инверсии» там, где его никто не ждал: среди симметричных изотопов, где число протонов совпадает с числом нейтронов. Это первое подобное наблюдение, заставившее пересмотреть прежние представления о том, в каких условиях могут возникать такие структурные сбои.
Объектом исследования стали два изотопа молибдена — Mo-84 и Mo-86. Первый содержит одинаковое количество протонов и нейтронов (Z = N = 42), второй отличается всего двумя нейтронами. Оба расположены на линии N = Z — области, изучение которой осложнено трудностями при получении нужных пучков. Команда работала на установке редких изотопов в Мичиганском университете, используя высокочувствительные гамма-детекторы, способные фиксировать переходы с пикосекундной точностью.
Для эксперимента ускоренные ядра Mo-92 направили на бериллиевую мишень. В результате столкновений возникали различные фрагменты, среди которых выделяли Mo-86 с помощью электромагнитного сепаратора A1900. Затем полученный пучок направляли на вторую мишень. Там часть ядер переходила в возбуждённые состояния, а некоторые превращались в Mo-84 после выбивания двух нейтронов. При возвращении к основному уровню ядра излучали гамма-кванты, по которым можно судить о внутреннем устройстве.
На протяжении десятилетий физики-ядерщики были уверены, что так называемые «острова инверсии» возникают только у редких, сильно нейтронных изотопов — тех, что почти не встречаются в природе. В подобных областях обычные закономерности нарушаются: исчезают «магические» числа, сферическая форма распадается, а ядро неожиданно переходит в состояние выраженной деформации. Такое поведение давно наблюдали у бериллия-12, магния-32, хрома-64 — всех тех изотопов, в которых количество нейтронов значительно превышает число протонов. Отсюда и убеждение, что столь необычные конфигурации возможны лишь в изолированных экзотических условиях.
Недавнее международное исследование опровергло эту идею. Учёные из IBS, университетов Падуи, Страсбурга, Мичигана и ряда других центров обнаружили «остров инверсии» там, где его никто не ждал: среди симметричных изотопов, где число протонов совпадает с числом нейтронов. Это первое подобное наблюдение, заставившее пересмотреть прежние представления о том, в каких условиях могут возникать такие структурные сбои.
Объектом исследования стали два изотопа молибдена — Mo-84 и Mo-86. Первый содержит одинаковое количество протонов и нейтронов (Z = N = 42), второй отличается всего двумя нейтронами. Оба расположены на линии N = Z — области, изучение которой осложнено трудностями при получении нужных пучков. Команда работала на установке редких изотопов в Мичиганском университете, используя высокочувствительные гамма-детекторы, способные фиксировать переходы с пикосекундной точностью.
Для эксперимента ускоренные ядра Mo-92 направили на бериллиевую мишень. В результате столкновений возникали различные фрагменты, среди которых выделяли Mo-86 с помощью электромагнитного сепаратора A1900. Затем полученный пучок направляли на вторую мишень. Там часть ядер переходила в возбуждённые состояния, а некоторые превращались в Mo-84 после выбивания двух нейтронов. При возвращении к основному уровню ядра излучали гамма-кванты, по которым можно судить о внутреннем устройстве.