Ядро гало - Halo nucleus

В ядерная физика, атомное ядро называется ядро гало или говорят, что ядерный ореол когда у него есть ядро ​​ядра, окруженное «гало» вращающихся по орбите протонов или нейтронов, что делает радиус ядра значительно больше, чем предсказывается модель капли жидкости. Ядра гало образуются на крайних краях таблица нуклидов - в капельная линия нейтронов и протонная капельная линия - и имеют короткий период полураспада, измеряемый в миллисекундах. Эти ядра изучаются вскоре после их образования в ионный пучок.

Обычно атомное ядро ​​представляет собой тесно связанную группу протонов и нейтронов. Однако в некоторых нуклидах наблюдается переизбыток одного вида нуклона. В некоторых из этих случаев образуется ядро ​​ядра и гало.

Часто это свойство может быть обнаружено в экспериментах по рассеянию, которые показывают, что размер ядра намного превышает ожидаемое значение. Обычно поперечное сечение (соответствующее классическому радиусу) ядра пропорционально кубическому корню из его массы, как и в случае сферы постоянной плотности. В частности, для ядра массовое число А, радиус р это (приблизительно)

куда составляет 1,2 FM.

Одним из примеров ядра гало является 11Ли с периодом полураспада 8,6 мс. Он содержит ядро ​​из 3 протонов и 6 нейтронов и гало из двух независимых и слабо связанных нейтронов. Он распадается на 11Быть испусканием антинейтрино и электрона.[1] Его массовый радиус 3,16 фм близок к радиусу 32S или, что еще более впечатляюще, 208Pb, оба гораздо более тяжелых ядра.[2]

Экспериментальное подтверждение ядерных гало происходит недавно и продолжается. Подозреваются дополнительные кандидаты. Несколько нуклидов, включая 9B, 13N и 15N рассчитаны, чтобы иметь ореол в возбужденное состояние но не в основное состояние.[3]

Список известных нуклидов с ядерным гало

Ядра, имеющие нейтронное гало включают 11Быть[4] и 19C. Двухнейтронное гало демонстрирует 6Он, 11Ли, 17B, 19B и 22C.

Ядра двухнейтронного гало распадаются на три фрагмента и называются Борромео из-за такого поведения, аналогично тому, как все три Кольца Борромео связаны вместе, но никакие двое не разделяют ссылку. Например, двухнейтронное гало-ядро 6Он (который можно рассматривать как систему из трех тел, состоящую из альфа-частицы и двух нейтронов) связан, но ни один 5Он ни динейтрон является. 8Он и 14Быть оба демонстрируют четырехнейтронное гало.

Ядра, имеющие протонное гало включают 8B и 26п. Двухпротонное гало демонстрирует 17Ne и 27S. Ожидается, что протонные гало будут более редкими и нестабильными, чем нейтронные гало, из-за сил отталкивания избыточного протона (ов).

Атомный
номер
Имя# ядерных
изотопы гало
Ядерный ореол
изотопы
Гало
сочинение
Период полураспада (мс)[5]
2гелий2гелий-6
гелий-8
2 нейтрона
4 нейтрона
801(10)
119.1(12)
3литий1литий-112 нейтрона8.75(14)
4бериллий2бериллий-11
бериллий-14
1 нейтрон
4 нейтрона
13810(80)
4.35(17)
5бор3бор-8
бор-17
бор-19
1 протон
2 нейтрона
4 нейтрона
770(3)
5.08(5)
2.92(13)
6углерод2углерод-19
углерод-22
1 нейтрон
2 нейтрона
49(4)
6.1+1.4
−1.2
10неон1неон-172 протона109.2(6)
15фосфор1фосфор-261 протон43.7(6)
16сера1сера-272 протона15.5(15)

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Это элементаль - изотопы элемента лития». Получено 15 апреля 2015.
  2. ^ "ISOLDE идет по следу превосходных степеней". Получено 15 апреля 2015.
  3. ^ Джин-Ген, Чен; Сян-Чжоу, Цай; Ху-Юн, Чжан; Вэнь-Цин, Шэнь; Чжун-Чжоу, Рен; Вэй-Чжоу, Цзян; Ю-Ган, Ма; Чен, Чжун; И-Бин, Вэй; Вэй, Го; Син-Фэй, Чжоу; Го-Лян, Ма; Кун, Ван (2003). "Chinese Phys. Lett. 20 1021 - Протонный гало или кожа в возбужденных состояниях легких ядер". Письма о китайской физике. 20 (7): 1021–1024. Дои:10.1088 / 0256-307X / 20/7/314.
  4. ^ Кригер, А; Блаум, К; Bissell, M. L; Frömmgen, N; Гепперт, гл; Хаммен, М; Крейм, К; Ковальска, М; Krämer, J; Нефф, Т; Neugart, R; Neyens, G; Nörtershäuser, W; Новотный, гл; Sánchez, R; Йорданов, Д. Т (2012). Phys. Rev. Lett. 108, 142501 (2012) - Радиус ядерного заряда 12Быть". Письма с физическими проверками. 108 (14): 142501. arXiv:1202.4873. Дои:10.1103 / PhysRevLett.108.142501. PMID  22540787. S2CID  1589595.
  5. ^ НАС. Национальный центр ядерных данных. «NuDat 2.6». Получено 13 марта 2015.

дальнейшее чтение

  • Nörtershäuser, W .; Tiedemann, D .; Жакова, М .; Анджелкович, З .; Blaum, K .; Bissell, M. L .; Cazan, R .; Drake, G. W. F .; Гепперт, гл .; Ковальска, М .; Krämer, J .; Krieger, A .; Neugart, R .; Sánchez, R .; Schmidt-Kaler, F .; Ян, З.-Ц .; Йорданов, Д. Т .; Циммерманн, К. (2009). «Радиусы заряда ядра Be7,9,10 и ядра гало с одним нейтроном Be11». Письма с физическими проверками. 102 (6): 062503. arXiv:0809.2607. Bibcode:2009ПхРвЛ.102ф2503Н. Дои:10.1103 / PhysRevLett.102.062503. PMID  19257582. S2CID  24357745.
  • «Атомное ядро ​​с гало: впервые ученые измерили размер гало из одного нейтрона 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 | журнал = (помощь)
  • Marqués, F.M .; Labiche, M .; Орр, Н. А .; Angélique, J.C .; Axelsson, L .; Benoit, B .; Bergmann, U.C .; Borge, M. J. G .; Catford, W. N .; Chappell, S. P. G .; Clarke, N.M .; Costa, G .; Curtis, N .; d'Arrigo, A .; De Góes Brennand, E .; Де Оливейра Сантос, Ф .; Dorvaux, O .; Fazio, G .; Фриер, М .; Fulton, B.R .; 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». Физический обзор C. 65 (4): 044006. arXiv:nucl-ex / 0111001. Bibcode:2002ПхРвК..65д4006М. Дои:10.1103 / PhysRevC.65.044006. S2CID  37431352.