弗吉尼亞州紐波特紐斯——對雙重神奇鈣 48 中中子表皮的新高精度測量可能有助于闡明原子核內(nèi)的質(zhì)子 - 中子相互作用。這是第一次對中等質(zhì)量原子核中的中子表皮進行高度穩(wěn)健的電弱測量。這項新測量的結(jié)果由美國能源部托馬斯杰斐遜國家加速器設(shè)施的 48Ca 半徑實驗 (CREX) 合作完成，將在 2021 年 APS 核物理部秋季會議上公布。該團隊將在美國東部時間 10 月 12 日上午 10:00舉行的實時虛擬新聞發(fā)布會上回答問題。
“我們正在研究一種稱為鈣 48 的富含中子的特殊原子核。它是一種特殊的鈣同位素，具有過量的中子。原子核由質(zhì)子和中子組成，鈣 48 的中子比質(zhì)子多。我們正試圖了解它們?nèi)绾畏植荚谶@個密集的核中，”弗吉尼亞大學(xué)的研究助理 Caryn Palatchi 說，他將展示結(jié)果。
在測量的質(zhì)量最大的穩(wěn)定原子核中，鉛 208 最近被證實，相對相等數(shù)量的質(zhì)子和中子聚集在核心，而額外的中子被推到邊緣。現(xiàn)在，核物理學(xué)家正在測試這是否適用于仍然人口稠密但質(zhì)量小得多且穩(wěn)定的鈣 48 核。
“這種特殊的同位素具有過量的中子和高密度。據(jù)認(rèn)為，中子可以比質(zhì)子擴散并延伸得更遠，從而形成這種皮膚，即圍繞鈣核的中子皮膚。我們正在嘗試測量這種皮膚以及它的厚度，”Palatchi 說。
發(fā)現(xiàn)鉛 208 的中子表層的厚度比以前認(rèn)為的要厚，這不僅對原子核的結(jié)構(gòu)有影響，而且對中子星也有影響。這種對鈣 48 中子表皮的新測量也將對核物理學(xué)家對原子核結(jié)構(gòu)的理解產(chǎn)生新的影響。
“較小的鈣原子核具有較少的質(zhì)子和中子，它在某些類型的計算范圍內(nèi)，這些計算來自第一原理或從頭計算。在兩種不同的測量結(jié)果之間，我們可以將它們與核子-核子相互作用的從頭計算模型和均勻致密核的模型進行比較，”Palatchi 解釋說。“所以，在兩次實驗之間，你可以談?wù)撨@個描述高密度物質(zhì)的景觀。”
該實驗是在美國能源部科學(xué)用戶設(shè)施連續(xù)電子束加速器設(shè)施中進行的。數(shù)據(jù)取自 2019 年 12 月至 2020 年 3 月和 2020 年 7 月至 2020 年 9 月。 在實驗中，一束高能電子被引導(dǎo)到一個銀色的純鈣 48 圓盤中，該圓盤形狀像一個冰球——大約有一半大小- 美元半英寸厚。
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