Скрытая сила в ядре атома: Японские учёные обнаружили «третью силу» в ядре атома и раскрыли секрет стабильности материи

Автоматически добавлена на сайт: 2 фев 2025, 20:58



В результате недавнего исследования, проведённого учёными из Университета Кюсю в Японии, были получены новые данные о влиянии особого типа силы внутри атомного ядра на ядерную стабильность. Эта сила, известная как «трёхнуклонное взаимодействие», оказывает значительное воздействие на устойчивость ядер и может помочь объяснить астрофизические процессы, такие как образование тяжёлых элементов внутри звёзд. Исследование раскрывает механизм, благодаря которому трёхнуклонное взаимодействие усиливает ядерную стабильность. Учёные использовали теорию и суперкомпьютерное моделирование для изучения обмена пионами между тремя нуклонами. Трёхнуклонная сила усиливает спин-орбитальное расщепление, что приводит к увеличению энергетического зазора между ядерными оболочками и стабилизирует ядро. Иллюстрация: Tokuro Fukui / Kyushu University Токуро Фукуи, ведущий автор исследования и доцент факультета искусств и наук Университета Кюсю, объясняет ядерные силы, сравнивая их с игрой в мяч. В случае двухнуклонного взаимодействия два «игрока» (нуклона) обмениваются «мячом» (мезоном). При трёхнуклонном взаимодействии в игре участвуют уже три «игрока», которые одновременно бросают и ловят «мячи», а также вращаются и движутся по орбите внутри ядра. Результаты исследования показали, что при обмене двумя пионами между тремя нуклонами возможны только четыре комбинации их движения и вращения. Одна из этих комбинаций, названная «компонентом ранга 1», играет ключевую роль в повышении ядерной стабильности. Учёные обнаружили, что трёхнуклонное взаимодействие усиливает процесс, известный как спин-орбитальное расщепление. Когда нуклоны вращаются и движутся по орбите в одном направлении, их выравнивание приводит к снижению энергии. Когда же нуклоны вращаются и движутся в противоположных направлениях, они существуют в состоянии с более высокой энергией. Это приводит к «расщеплению» нуклонов на различные энергетические оболочки, что обеспечивает ядру стабильную структуру. Суперкомпьютерное моделирование показало, что трёхнуклонное взаимодействие увеличивает энергетическое состояние нуклонов с выровненным спином и орбитой, но ещё больше повышает энергию нуклонов с противоположными спинами и орбитами. Это приводит к увеличению энергетического разрыва между оболочками, делая ядра ещё более стабильными. Этот эффект становится более выраженным в более тяжёлых ядрах, содержащих больше нуклонов. В самом тяжёлом ис

ЗДЕСЬ МОЖЕТ БЫТЬ ВАША РЕКЛАМА

Разместить рекламу за 5 ₽/день