Физики нашли неожиданный сюрприз в двухмагическом атоме, который ставит под сомнение существующие теории.

Физики ожидали, что внутри изотопа свинец-208 будет находиться ядро в форме идеальной сферы, однако результаты оказались иными. Это новое открытие указывает на то, что структура ядер атомов может быть более сложной, чем предполагали ученые, и имеет значительное значение для понимания формирования тяжелых химических элементов. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, сообщает ScienceAlert.

Изотоп свинец-208 представляет собой уникальный атом. Когда количество протонов и нейтронов в ядре соответствует магическим числам, оболочка ядра считается полностью заполненной. В ядерной физике магическими числами являются 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. То есть, если количество протонов или нейтронов соответствует любому из этих чисел, ядро называется магическим. Такие ядра обладают повышенной стабильностью. Однако наибольшую стабильность демонстрируют дважды магические ядра, в которых и протоны, и нейтроны соответствуют магическим числам. Изотоп свинец-208 является дважды магическим атомом, поскольку в его ядре содержится 82 протона и 126 нейтронов.

Свинец-208 является самым тяжелым известным стабильным изотопом среди всех химических элементов и занимает ключевую позицию в ядерной физике, а также является важным элементом для понимания природы дважды магических ядер.

Поскольку свинец-208 обладает высокой стабильностью, физики полагали, что его атомное ядро должно иметь идеальную сферическую форму. Однако, когда они использовали гамма-спектрометр для анализа его структуры, они обнаружили нечто иное. Ученые бомбардировали ядро изотопа свинец-208 частицами, движущимися со скоростью 30 000 км/с. Эта бомбардировка возбуждает квантовые состояния в ядре, и их анализ помогает определить форму атомного ядра. В результате физики выяснили, что ядро атома свинца-208 имеет слегка сплюснутую сферическую форму. По словам исследователей, это открытие ставит под сомнение результаты предыдущих исследований в области ядерной физики.

Это неожиданное открытие поставило ученых в затруднительное положение, поскольку они пока не могут объяснить, почему атомное ядро свинца-208, вопреки ожиданиям, не имеет идеальной сферической формы, а вместо этого представляет собой сплющенный сфероид. Физики считают, что в атомных ядрах происходит больше неизвестных процессов, чем предполагалось ранее, и необходимо приложить усилия для их изучения.