Япония не решилась строить Международный линейный коллайдер
Японское правительство не приняло однозначное решение по строительству Международного линейного коллайдера, которое ожидалось до 7 марта, — вместо этого японские власти вновь призвали Международный комитет по будущим ускорителям найти партнеров в лице других правительств и другие источники финансирования, которые помогли бы стране построить установку. Об этом сообщают издания Science News и Physics World.
ILC — это проект строительства международного электрон-позитронного линейного коллайдера с энергией от 500 до 1000 ГэВ. На строительство коллайдера ранее претендовали Европа и США, с 2013 года разработка проекта ведется с учетом планов по размещению в японской префектуре Ивате. Однако в конце прошлого года научный совет Японии рекомендовал правительству еще раз подумать о решении строить у себя ILC и не поддержал размещение установки в стране.
Японские чиновники должны были решить, возьмется ли страна строить ILC, до 7 марта, однако в итоге они лишь «выразили интерес» к проекту, стоимость которого оценивается в 7,5 миллиарда долларов, но не заявили о решении разместить у себя установку. Опрошенные изданиями эксперты считают, что это не конец ILC, а лишь очередная пауза в долгой истории проекта: японцы заявили, что готовы будут построить у себя коллайдер, если переговоры по поиску партнеров пройдут успешно, и сторонам удастся найти дополнительное финансирование (ожидается, что сама Япония будет готова покрыть половину расходов на установку).
Вместе с тем, Брайан Фостер из Оксфордского университета, на которого ссылается Physics World, отметил, что разочарован заявлением, так как считает, что продолжающееся откладывание решения — это «типичный японский способ сказать „нет“».Он также добавил, что, по сути, японское правительство вернуло вопрос на рассмотрение научному совету, который уже показал, как относится к проекту.
В документе научного совета, в частности, отмечалось, что ILC значительно дороже всех предыдущих проектов, которые рассматривал совет, и для такой масштабной инициативы нужна широкая ее поддержка в академическом сообществе. Кроме того, совет не увидел значимых дополнительных технологических и экономических выгод от строительства установки в Японии и подчеркнул, что пока не видит четких договоренностей о необходимости «беспрецедентно сильной международной кооперации» при разделе расходов на ILC между странами.
Он распался на кислород <sup>24</sup>O и четыре нейтрона
Японские физики синтезировали самый тяжелый на сегодняшний день изотоп кислорода 28O с магическим числом и нейтронов, и протонов. Он оказался нестабильным, несмотря на предсказанные для него магические свойства, и моментально распадался на четыре нейтрона и кислород 24O. По мнению авторов статьи в Nature, эти результаты указывают на сложную структуру нейтронной оболочки 28O с близкими по энергии возбужденными состояниями. Стабильность изотопов физики описывают разными теоретическими моделями. В частности, некоторые из них предсказывают высокую стабильность изотопов с определенным — магическим — числом протонов и нейтронов. Для протонов магическими являются числа Z = 2, 8, 20, 50, 82, 114, 126, а для нейтронов — числа N = 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. В атомах с такими числами нейтронные и протонные оболочки ядра полностью заполнены, а основное и возбужденные состояния сильно отличаются по энергии — это приводит к повышенной стабильности ядра. Особенно устойчивыми являются дважды магические ядра, в которых одновременно заполнены и протонная, и нейтронная оболочки — например, самый распространенный изотоп кислорода 16O. Для кислорода также известны более тяжелые изотопы с большим количеством нейтронов. Все они, начиная с 19O и заканчивая 26O, неустойчивы. При этом, согласно теоретическим представлениям, дважды магическое ядро 28O может быть устойчивым, хотя оно и содержит очень большое количество нейтронов. Тем не менее получить этот изотоп до сих пор не получалось. Впервые синтезировать кислород 28O удалось физикам под руководством Ёсуке Кондо (Yosuke Kondo) из Института физико-химических исследований RINKA в Японии. Для этого ученые облучали вращающуюся мишень из бериллия 9Be пучком ядер кальция 48Ca. При этом получались разные легкие ядра, из которых с помощью спектрометра физики отсеяли ядра фтора 29F и направили их на мишень из жидкого водорода. При этом из фтора образовались изотопы кислорода 27O и 28O. Далее, с помощью спектрометров физики смогли детектировать продукты их быстрого распада — нейтроны и кислород 24O. Рассчитанная учеными энергия распада составила 0,5 мегаэлектронвольта для 28O и 1,09 мегаэлектронвольта для 27O. Исходя из того, что энергия распада 27O и 25O больше, чем у 28O, физики сделали вывод, что изотоп 28O разложился ступенчато — сначала образовался изотоп 26O и два нейтрона, а затем 26O превратился в 24O и еще два нейтрона. Далее, физики провели расчеты нуклонной структуры 28O на основе теории χEFT (chiral effective field theory) и метода связанных кластеров (coupled-cluster method). Расчеты показали, что нестабильность ядра 28O связана с нестандартным расположением его нейтронных оболочек, которое приводит к заселению возбужденных состояний ядра с низкой энергией (intruder states). В результате физики впервые получили изотоп кислорода 28O и провели теоретические расчеты, объясняющие его нестабильность нестандартной структурой нейтронных оболочек. Тем не менее, прямые доказательства немагичности нейтронной структуры 28O еще предстоит найти. Ранее мы рассказывали о том, как физики получили самый тяжелый изотоп кальция.
