В мире атомных ядер, где стабильность часто царит как закон, группа ученых из Шанхая совершила настоящий прорыв, обнаружив явление, которое ставит под сомнение привычные представления о распаде. Исследователи раскрыли секреты уникального двухпротонного распада в изотопе 18Mg, открыв окно в мир экстремальных ядерных сил.
Загадка многопротонного распада
Представьте ядро атома как сложный механизм, где протоны и нейтроны тесно переплетены силами, удерживающими их вместе. Обычно распад радиоактивных изотопов сопровождается испусканием альфа-частиц (ядер гелия) или одиночных протонов. Однако 18Mg нарушает этот сценарий, демонстрируя необычный “многопротонный” механизм распада – последовательное выбрасывание пар двух протонов. Это словно ядро взрывается не одним шаром, а двумя маленькими, но мощными заряженными пулями.
Такой феномен, предсказанный еще в 1960-х годах, долгое время оставался теоретической загадкой. Но благодаря передовым технологиям, разработанным в Ключевой лаборатории ядерной физики и применения ионных пучков (MOE), ученым удалось не только зафиксировать это явление, но и проанализировать его с невероятной точностью.
Метод сопряженных каналов Гамова: ключ к тайнам распада
Исследователи применили метод сопряженных каналов Гамова – мощный инструмент, позволяющий “видеть” внутреннюю динамику ядра во время распада. Представьте его как высокоскоростную киносъемку внутри атомного сердца, которая запечатлевает каждый шаг взаимодействия протонов с ядром в экстремальных условиях.
“Наш метод существенно улучшил нашу интерпретацию взаимодействия между протонами и ядром во время распада в таких необычных условиях,” – поясняет профессор Симин Ван, руководитель исследования.
От фундаментальной науки к практическим применениям
Открытие двухпротонного распада 18Mg не просто расширяет границы теоретических знаний. Оно открывает двери для революционных применений в различных областях:
- Фундаментальные взаимодействия: Понимание экзотических ядер, таких как 18Mg, дает ключ к более глубокому пониманию сил, управляющих Вселенной на самом микроскопическом уровне.
- Энергетика: Новые знания о распаде могут привести к разработке более эффективных технологий получения энергии, основанных на ядерных реакциях.
- Квантовые системы: Исследование 18Mg может пролить свет на поведение и управление квантовыми системами, открывая новые горизонты в области квантовых вычислений и коммуникаций.
Будущее исследований: деформация ядра и тайны распада
Исследовательская команда не останавливается на достигнутом. Впереди – изучение влияния деформации ядра на процессы распада, а также поиск взаимосвязей между структурой нуклонов (протонов и нейтронов) и механизмами их распада. Эти исследования помогут создать более точные теоретические модели в ядерной физике.
“Мы превратили то, что когда-то было лишь теоретической гипотезой, в реальность, которую можно изучать и количественно оценивать. Это расширяет наше понимание ядерной физики и открывает путь к практическим применениям во многих технологических областях,” – подчеркивает профессор Ван.
Исследование 18Mg – это не просто научная сенсация, это начало новой эры в ядерной физике, где границы познания расширяются, а возможности для инноваций становятся все более реальными.
