Uafklarede gåder i eksotiske kerner

Forskning i elementernes oprindelse er stadig af stor interesse. Mange ustabile atomkerner lever længe nok til at kunne tjene som mål for yderligere atomreaktioner - især i varme miljøer som stjernernes indre. Og noget af forskningen med eksotiske kerner er, for eksempel, relateret til atomastrofysik. I denne anmeldelse offentliggjort i EPJ A. , Terry Fortune fra University of Pennsylvania, i Philadelphia, USA, diskuterer strukturen af ​​ustabile og ubundne former for Helium, Litium, og Beryllium -kerner, der har usædvanligt store neutron- til protonforhold - kaldet 'eksotiske' lyskerner. Forfatteren giver en redegørelse for historiske milepæle i målinger og fortolkningen af ​​resultater vedrørende disse kerner.

Hvert kemisk element er sammensat af atomer. I midten af ​​hvert atom er der en kerne, der indeholder nukleoner, nemlig neutroner og protoner. Nogle kerner er ustabile og er tilbøjelige til at udsende en elektron, via beta -henfald, især når de har et stort antal neutroner sammenlignet med protoner. For eksempel, Helium-8, med seks neutroner og to protoner, er ustabil. Det beta henfalder til en form for lithium med 3 protoner og 5 neutroner, døbt Lithium-8. Til sidst, efterhånden som flere og flere neutroner tilføjes, kernen bliver ubundet til neutronemission. Men egenskaberne af disse ubundne kerner kan stadig undersøges ved at producere dem i en atomreaktion og påvise deres henfaldsprodukter.

I denne anmeldelse, forfatteren skitserer den tilgængelige eksperimentelle information og de modeller, der er blevet anvendt på 'eksotiske' kerner. Fysikkens love vedrørende disse kerners nukleare egenskaber hersker, selvom nogle af dem ikke typisk observeres i normale kerner. Forfatteren afgrænser også nogle af de uløste gåder om forbindelsen mellem mikroskopisk struktur og værdier af mængder, der er observerbare eksperimentelt - især samspillet mellem energier, bredder eller styrker og mikroskopisk struktur. For eksempel, fysikere mangler endnu at løse, hvad der er belægning på en orbital, kaldet 2s1/2, i grundtilstanden af ​​beryllium-12? Eller hvad er karakteren af ​​helium-10's ubundne grundtilstand?