science >> Wetenschap >  >> Fysica

Natuurkundigen suggereren dat het mechanisme dat verantwoordelijk is voor de neutronendruppellijn gerelateerd is aan vervorming

Schematische illustraties van schaalstructuur en nucleaire vorm. Credit: Natuur (2020). DOI:10.1038/s41586-020-2848-x

Een team van natuurkundigen verbonden aan verschillende instellingen in Japan en één in België heeft getheoretiseerd dat een van de mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de neutronendruppellijn gerelateerd is aan vervorming. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft hun berekeningen met betrekking tot de bijdragen aan bindingsenergie voor vervormingen in kernen als onderdeel van een poging om beter te begrijpen hoeveel neutronen een atoom kan bevatten.

Een gebied dat van belang is voor natuurkundigen en scheikundigen is hoeveel neutronen door één atoom kunnen worden vastgehouden. De grens die door een dergelijke opstelling wordt uitgedrukt, wordt de infuuslijn genoemd. Het komt tot stand omdat energie wordt gebruikt om kernen uit elkaar te trekken, er moet dus altijd een grens zijn. In sommige gevallen, atomen zijn getest (soms resulterend in het ontstaan ​​van interessante isotopen), maar vele anderen niet, en daarom, hun grenzen zijn niet bekend. In deze nieuwe poging de onderzoekers zochten een mechanisme dat druppelleidingen in het algemeen regelt en dat het mogelijk zou kunnen maken om het antwoord voor een bepaald element onder elke gegeven omstandigheid wiskundig te berekenen.

Om deze mogelijkheid te verkennen, de onderzoekers kozen fluor als hun basislijn. Ze gebruikten wiskunde om aan te tonen dat de druppellijn kon worden voorspeld met behulp van een voorheen onbeproefd mechanisme. Ze ontdekten dat naarmate het aantal neutronen groeit, de kernvorm van de kern wordt vervormd tot een ellipsoïde, wat leidt tot een hogere bindingsenergie. Ze ontdekten verder dat het verzadigingspunt van de kern (het punt waar het niet langer vervormd kon worden) de neutronendruppellijn gaf. Ze merkten op dat voorbij een dergelijk verzadigingspunt, de isotoop werd ongebonden, waardoor er meer neutronen naar buiten kunnen druppelen.

De onderzoekers merken op dat hun berekeningen waren gebaseerd op recent ontdekte nucleaire-nucleon-interacties die zijn gebruikt in simulaties voor het oplossen van eigenwaarden. Ze merken verder op dat hun resultaten redelijk overeenkwamen met recente experimenten van andere onderzoekers. Ze suggereren dat hun werk kan worden gebruikt bij verdere inspanningen door andere groepen die nucleosynthese beter willen begrijpen wanneer neutronenrijke kernen erbij betrokken zijn.

© 2020 Wetenschap X Netwerk