Ученые обнаружили изотоп никеля, который не должен существовать. Обычно, ядра как свет как никель имеют примерно равные количества протонов и нейтронов, но новое ядро имеет 28 протонов и 20 нейтронов. Отвращение такого избытка положительного заряда должно заставить ядро разбиться, если бы не доза ядерной нумерологии.Числа 20 и 28 – то, что ядерные физики называют «магическими числами» и ядрами с этим, много протонов или нейтронов получают дополнительную меру стабильности.
Редкое возникновение двух магических чисел – и в протонах и в нейтронах – означает, что даже такое кривое ядро как никель 48 могло скрепить себя в течение нескольких микросекунд. Действительно, когда бригада столкнулась луч никеля 58 ионов с целью, сделанной из натуральной смеси изотопов никеля в Национальном Тяжелом Акселераторе Иона (GANIL) в Кане, Франция, исследователям удалось определить всего два мимолетного никеля 48 ядер.Понятие магических чисел получено из модели раковины ядра атома, объясняет Бертрам Блэнк из Центра Ядерных Исследований в Бордо, представителе международного сотрудничества.
Ядерные теоретики полагают, что объединенный квант, механический результат протонов и нейтронов в ядре создает ряд энергетических уровней, сродни уровням, управляющим электронами, вращающимися вокруг ядра. Группы уровней с подобными энергиями упоминаются как раковины, и каждый может держать определенное число протонов или нейтронов. Магические числа являются суммой частиц, требуемых заполнить раковину. Установленные магические числа равняются 2, 8, 20, 28, 50, 82, и 126.
До сих пор только девять вдвойне волшебных изотопов были известны. Последний и самый крупный, который будет обнаружен, был оловом 100, с 50 протонами и 50 нейтронами, в GANIL в 1994. Открытие таких изотопов помогает точно настроить текущие модели атомного ядра, особенно потому что чрезвычайная природа вдвойне волшебных ядер позволяет теоретикам делать более точные предсказания, чем для других ядер, говорит Бланк. «Существуют модели, предсказывающие, что [никель 48] имеет такой короткий срок службы, что мы не должны были быть в состоянии видеть его, и другие модели соглашаются с нашими наблюдениями, потому что они предсказывают, что это живет, по крайней мере, несколько микросекунд».
Бланк ожидает, что никель 48 будет последним вдвойне волшебным ядром, которое будет много лет обнаруживаться, потому что другие просто вне досягаемости сегодняшних экспериментальных методов. Ядерный теоретик Алекс Браун из Университета штата Мичиган в Ист-Лэнзинге говорит, что теперь важно узнать, как это ядро распадается.
Согласно предсказаниям, небольшое количество богатых протоном ядер должно быть в состоянии распасться путем испускания пары протонов, процесс, еще не наблюдаемый. «Это ядро является совершенно особым, существуют только приблизительно три или четыре из этих ядер, предсказанных до сих пор, и ни один не был замечен», говорит Браун. Сотрудничество уже планирует эксперименты для наблюдения никеля 48 порчи.
Наблюдайте это пространство.