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突破性研究挑战了关于原子核形状的长期信念

宇宙知识 2025-10-15 4193

摘要:一项国际研究合作推翻了长期以来的信念,即铅-208的原子核是完全球形的。该发现挑战了关于核结构的基本假设,并且对我们对宇宙中最重的要素的理解具有深远的影响。...

由萨里大学核物理小组领导的国际研究合作推翻了长期以来的信念,即Llead-208(²⁰⁸PB)的原子核完全是球形的。该发现挑战了关于核结构的基本假设,并且对我们对宇宙中最重的要素的理解具有深远的影响。

突破性研究挑战了关于原子核形状的长期信念

铅-208由于是“双重魔术”核的异常稳定,并且是我们所知道的最重的。但是,一项发表在物理评论信使用高精度的实验探测器检查其形状,并发现Lead-208的核并非完全球形,而是略微伸长,类似于橄榄球球(praly spheroid)。

萨里大学数学与物理学院研究的主要研究员杰克·亨德森博士说:

“我们能够使用世界上最敏感的实验设备来结合四个单独的测量,这使我们能够使这一富有挑战性的观察结果使我们感到惊讶,这使我们感到惊讶,最终证明了Lead-208不是球形的,这可能是一个天真的,正如一个人可能会假设的那样。这些发现直接挑战了我们在核理论中挑战一项令人兴奋的研究,以实现未来的研究。”。

使用美国伊利诺伊州伊利诺伊州Argonne国家实验室的最先进的Gretina伽马射线光谱仪,科学家轰炸了高速颗粒梁的铅原子,其高速颗粒速度加速到光速的10%,相当于每秒绕地球绕地球。这些相互作用产生了铅-208核中激发量子状态的性质的独特γ-射线指纹 - 换句话说,核被能量启动 - 进而用来确定其形状。

理论物理学家,包括萨里核理论组的物理学家,现在正在重新检查用于描述原子核的模型,因为实验表明核结构比以前想象的要复杂得多。

萨里大学研究的主要理论家保罗·史蒂文森教授说:

“这些高度敏感的实验为我们认为我们非常理解的事物提供了新的启示,向我们介绍了理解原因的新挑战。一种可能性是,在实验中激发的铅-208核的振动比以前假设的不规律。

这项研究汇集了来自欧洲和北美领先的核物理研究中心的专家团队,挑战了核物理学的基本原理,并为核稳定,天体物理学和量子力学的研究开辟了新的途径。

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