Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Fysikere foreslår, at den mekanisme, der er ansvarlig for neutrondryplinjen, er relateret til deformation

Skematiske illustrationer af skalstruktur og nuklear form. Kredit: Natur (2020). DOI:10.1038/s41586-020-2848-x

Et team af fysikere tilknyttet flere institutioner i Japan og en i Belgien har teoretiseret, at en af ​​de mekanismer, der er ansvarlige for neutrondryplinjen, er relateret til deformation. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , gruppen beskriver deres beregninger vedrørende bidragene til bindingsenergi til deformationer i kerner som led i et forsøg på bedre at forstå, hvor mange neutroner et atom kan rumme.

Et område af interesse for fysikere og kemikere er, hvor mange neutroner der kan holdes af et atom. Grænsen udtrykt ved et sådant arrangement kaldes dryplinjen. Det kommer fordi energi bruges til at trække kerner fra hinanden, så der skal altid være en grænse. I nogle tilfælde, atomer er blevet testet (nogle gange resulterer det i skabelsen af ​​interessante isotoper), men mange andre har ikke, og dermed, deres grænser kendes ikke. I denne nye indsats, forskerne søgte en mekanisme, der styrer driplines generelt, som kunne give mulighed for matematisk at beregne svaret for et givet element under enhver given omstændighed.

For at undersøge denne mulighed, forskerne valgte fluor som deres baseline. De brugte matematik til at vise, at dens dryplinje kunne forudsiges ved at bruge en tidligere uprøvet mekanisme. De fandt ud af, at når antallet af neutroner vokser, kernens kerneform bliver deformeret til en ellipsoide, hvilket fører til højere bindingsenergi. De fandt endvidere ud af, at kernens mætningspunkt (det punkt, hvor den ikke længere kunne deformeres) gav neutrondryplinjen. De bemærkede, at ud over et sådant mætningspunkt, isotopen blev ubundet, lader flere neutroner dryppe ud.

Forskerne bemærker, at deres beregninger var baseret på nyligt opdagede nuklear-nukleon-interaktioner, der er blevet brugt i egenværdi-løsningssimuleringer. De bemærker endvidere, at deres resultater viste en rimelig grad af overensstemmelse med nylige eksperimenter udført af andre forskere. De foreslår, at deres arbejde kunne bruges i yderligere bestræbelser af andre grupper, der søger at forstå nukleosyntese bedre, når neutronrige kerner er involveret.

© 2020 Science X Network