Физики нашли самые легкие атомы-«груши»

Американско-британская группа физиков экспериментально подтвердила грушеподобную форму ядра изотопа бария-144. Это самое легкое из ядер с таким экспериментально подтвержденным нарушением симметрии. Исследование опубликовано в Physical Review Letters (препринт), кратко о нем сообщает Physics.

Авторы исследования создали пучок изотопов бария-144 с помощью источника CARIBU, установленного в Аргоннской Национальной лаборатории. Частицы образовывались в результате распада ядер калифорния-252, после чего их сталкивали со свинцовой фольгой. Это переводило барий в возбужденное состояние. Затем ученые получали и анализировали спектр гамма-излучения ядер. Он и указал на существование в частицах так называемых октупольных переходов.

Мультипольность переходов связанна с симметрией ядер, причем чем она выше, тем сильнее подавляются переходы с большой мультипольностью. К примеру, в сферических ядрах можно ожидать дипольные переходы, в эллипсоидных возникают квадрупольные. Октупольные переходы требуют дальнейшего нарушения симметрии ядер — грушевидности.

По словам физиков интенсивность октупольных переходов оказалась более чем в два раза выше, чем предсказанная теоретически. Это означает, что и степень искажения формы ядер значительно отличается от существующих моделей. Однако, говорить об их корректировке пока еще рано — авторы отмечают, что погрешность эксперимента велика.

Грушевидность ядер бария-144 была предсказана десятилетия назад, но до сих пор не было источника, способного производить изотоп в необходимых для эксперимента количествах. Время полураспада этого изотопа составляет всего 11,5 секунды.

Ранее физикам удалось подтвердить, что изотопы радия с массовыми числами 224 и 226 также обладают грушевидной формой. Новая работа впервые продемонстрировала подобные искажения у ядра состоящего из менее 200 частиц. «Приплюснутость» и «вытянутость» среди легких ядер встречается гораздо чаще.

Владимир Королёв