Радиусы ядерного заряда изотопов кремния
В недавнем исследовании ученые провели лазерные измерения ядерных радиусов стабильных изотопов кремния кремний-28, кремний-29 и кремний-30. Они также измерили радиус нестабильного ядра кремний-32, которое имеет 14 протонов и 18 нейтронов. Исследователи использовали разницу между радиусом ядра кремний-32 и его зеркального ядра аргон-32, которое имеет 18 протонов и 14 нейтронов, чтобы установить ограничения на переменные, которые помогают описывать физику астрофизических объектов, таких как нейтронные звезды. Результаты являются важным шагом в развитии ядерной теории, изучении ядер и их компонентов. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters. Исследователи использовали измерения сдвигов атомных изотопов методом лазерной спектроскопии для измерения ядерного радиуса различных изотопов кремния на установке спектроскопии BEam Cooler and LAser (BECOLA) в Центре пучков редких изотопов (FRIB) в Университете штата Мичиган. Результаты дают важный ориентир для развития ядерной теории. Разница радиусов заряда между ядром кремния-32 и его зеркальным ядром аргоном-32 использовалась для ограничения параметров, необходимых для описания свойств плотной нейтронной материи в нейтронных звездах. Полученные результаты согласуются с ограничениями из наблюдений гравитационных волн и других дополнительных наблюдаемых.
Различия в радиусах заряда в зеркальных ядрах, которые имеют противоположное число протонов и нейтронов, могут помочь ограничить параметры для уравнения состояния ядерной материи, которое описывает свойства астрофизических объектов, таких как нейтронные звезды.
Кредит: Рональд Гарсия/Дин Ли
Добавление или удаление нейтронов из атомного ядра приводит к изменению размера ядра. Это, в свою очередь, вызывает крошечные изменения в уровнях энергии электронов атома, известные как изотопные сдвиги. Ученые могут использовать точные измерения этих энергетических сдвигов для определения радиуса ядра изотопа.
В недавнем исследовании ученые провели лазерные измерения ядерных радиусов стабильных изотопов кремния кремний-28, кремний-29 и кремний-30. Они также измерили радиус нестабильного ядра кремний-32, которое имеет 14 протонов и 18 нейтронов. Исследователи использовали разницу между радиусом ядра кремний-32 и его зеркального ядра аргон-32, которое имеет 18 протонов и 14 нейтронов, чтобы установить ограничения на переменные, которые помогают описывать физику астрофизических объектов, таких как нейтронные звезды. Результаты являются важным шагом в развитии ядерной теории, изучении ядер и их компонентов.
Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.
Несмотря на прогресс в ядерной теории, ученые по-прежнему сталкиваются с давними проблемами в понимании ядер. Например, исследователи не связали описание размера ядра с лежащей в его основе теорией сильного ядерного взаимодействия. Более того, неясно, могут ли ядерные теории, описывающие конечные атомные ядра, дать надежное описание ядерной материи. Эта особая форма материи состоит из взаимодействующих протонов и нейтронов. Ядерная материя включает материю в экстремальных условиях, таких как нейтронные звезды. Точные измерения радиусов заряда — радиусов атомных ядер — помогают решить эти открытые вопросы.
Исследователи использовали измерения сдвигов атомных изотопов методом лазерной спектроскопии для измерения ядерного радиуса различных изотопов кремния на установке спектроскопии BEam Cooler and LAser (BECOLA) в Центре пучков редких изотопов (FRIB) в Университете штата Мичиган.
Результаты дают важный ориентир для развития ядерной теории. Разница радиусов заряда между ядром кремния-32 и его зеркальным ядром аргоном-32 использовалась для ограничения параметров, необходимых для описания свойств плотной нейтронной материи в нейтронных звездах. Полученные результаты согласуются с ограничениями из наблюдений гравитационных волн и других дополнительных наблюдаемых.
