Ядро гало - Halo nucleus
Ядерная физика |
---|
Ядро · Нуклоны ( p , n ) · Ядерная материя · Ядерная сила · Ядерная структура · Ядерная реакция |
В ядерной физике , атомное ядро называется гало ядра или , как говорит, имеет ядерное гало , когда он имеет ядро ядра , окруженное «гало» орбитальные протоны или нейтроны, что делает радиус ядра значительно больше , чем предсказывают по модели жидкой капли . Ядра гало образуются на крайних краях таблицы нуклидов - линиях нейтронного и протонного капель - и имеют короткие периоды полураспада, измеряемые в миллисекундах. Эти ядра изучаются вскоре после их образования в ионном пучке .
Обычно атомное ядро представляет собой тесно связанную группу протонов и нейтронов. Однако в некоторых нуклидах наблюдается переизбыток одного вида нуклонов. В некоторых из этих случаев образуется ядро ядра и гало.
Часто это свойство может быть обнаружено в экспериментах по рассеянию, которые показывают, что ядро намного больше, чем ожидаемое значение. Обычно поперечное сечение (соответствующее классическому радиусу) ядра пропорционально кубическому корню из его массы, как в случае сферы постоянной плотности. В частности, для ядра с массовым числом A радиус r равен (приблизительно)
где 1,2 фм .
Одним из примеров ядра гало является 11 Li с периодом полураспада 8,6 мс. Он содержит ядро из 3 протонов и 6 нейтронов и гало из двух независимых и слабосвязанных нейтронов. Он распадается на 11 Be за счет испускания антинейтрино и электрона. Его массовый радиус 3,16 фм близок к радиусу 32 S или, что еще более впечатляюще, 208 Pb , оба намного более тяжелых ядра.
Экспериментальное подтверждение ядерных гало происходит недавно и продолжается. Подозреваются дополнительные кандидаты. Рассчитано, что несколько нуклидов, включая 9 B, 13 N и 15 N, имеют ореол в возбужденном состоянии, но не в основном состоянии .
Список известных нуклидов с ядерным гало
Ядра , которые имеют нейтронное гало включают в себя 11 Be и 19 C . Два нейтронов гало выставлено 6 He , 11 Li , 17 B , 19 B и 22 C .
Ядра с двухнейтронным гало разбиваются на три фрагмента и называются борромеевскими из-за такого поведения, аналогично тому, как все три кольца Борромео связаны вместе, но никакие два не имеют общей связи. Например, двухнейтронное гало-ядро 6 He (которое можно рассматривать как трехчастичную систему, состоящую из альфа-частицы и двух нейтронов) связано, но ни 5 He, ни динейтрон не связаны . 8 He и 14 Be демонстрируют четырехнейтронное гало.
Ядра , которые имеют протонного гало включают в себя 8 B и 26 P . Два протона гало выставлено 17 Ne и 27 S . Ожидается, что протонные гало будут более редкими и нестабильными, чем нейтронные гало, из-за сил отталкивания избыточных протонов.
Атомный номер |
Имя | Количество ядерных изотопов гало |
Изотопы ядерного гало |
Состав ореола |
Период полураспада (мс) |
---|---|---|---|---|---|
2 | гелий | 2 |
гелий-6 гелий-8 |
2 нейтрона 4 нейтрона |
801 (10) 119,1 (12) |
3 | литий | 1 | литий-11 | 2 нейтрона | 8,75 (14) |
4 | бериллий | 2 |
бериллий-11 бериллий-14 |
1 нейтрон 4 нейтрона |
13810 (80) 4,35 (17) |
5 | бор | 3 |
бор-8 бор-17 бор-19 |
1 протон 2 нейтрона 4 нейтрона |
770 (3) 5,08 (5) 2,92 (13) |
6 | углерод | 2 |
углерод-19 углерод-22 |
1 нейтрон 2 нейтрона |
49 (4) 6,1+1,4 -1,2 |
10 | неон | 1 | неон-17 | 2 протона | 109,2 (6) |
15 | фосфор | 1 | фосфор-26 | 1 протон | 43,7 (6) |
16 | сера | 1 | сера-27 | 2 протона | 15,5 (15) |
Смотрите также
использованная литература
дальнейшее чтение
- Nörtershäuser, W .; Tiedemann, D .; Жакова, М .; Анджелкович, З .; Blaum, K .; Bissell, ML; Cazan, R .; Дрейк, GWF; Гепперт, гл .; Ковальска, М .; Krämer, J .; Krieger, A .; Neugart, R .; Sánchez, R .; Schmidt-Kaler, F .; Ян, З.-Ц .; Йорданов, ДТ; Циммерманн, К. (2009). «Радиусы заряда ядра Be7,9,10 и ядра гало с одним нейтроном Be11». Письма с физическим обзором . 102 (6): 062503. arXiv : 0809.2607 . Bibcode : 2009PhRvL.102f2503N . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.102.062503 . PMID 19257582 . S2CID 24357745 .
-
«Атомное ядро с гало: впервые ученые измерили размер гало с одним нейтроном с помощью лазеров » .
Измерения показали, что среднее расстояние между нейтронами гало и плотным ядром ядра составляет 7 фемтометров. Таким образом, нейтрон гало находится примерно в три раза дальше от плотного ядра, чем самый удаленный протон, поскольку само ядро имеет радиус всего 2,5 фемтометра.
Цитировать журнал требует|journal=
( помощь ) - Marqués, FM; Labiche, M .; Орр, штат Северная Каролина; Angélique, JC; Axelsson, L .; Benoit, B .; Бергманн, Калифорния; Борге, MJG; Кэтфорд, Вашингтон; Чаппелл, САУ; Кларк, Нью-Мексико; Costa, G .; Curtis, N .; d'Arrigo, A .; De Góes Brennand, E .; Де Оливейра Сантос, Ф .; Dorvaux, O .; Fazio, G .; Фриер, М .; Fulton, BR; Giardina, G .; Grévy, S .; Guillemaud-Mueller, D .; Hanappe, F .; Heusch, B .; Jonson, B .; Le Brun, C .; Leenhardt, S .; Lewitowicz, M .; и другие. (2002). «Обнаружение нейтронных кластеров». Physical Review C . 65 (4): 044006. arXiv : nucl-ex / 0111001 . Bibcode : 2002PhRvC..65d4006M . DOI : 10.1103 / PhysRevC.65.044006 . S2CID 37431352 .