Jądro halo - Halo nucleus
| Fizyka nuklearna |
|---|
 |
| Jądro · Nukleony ( p , n ) · względu jądrowego · siły jądrowe · struktura jądrowego · reakcji jądrowej |
W Fizyki Jądrowej An jądro atomowe nazywa się jądro halogen lub mówi się, że mają halo jądrowego gdy ma trzon rdzenia otoczony przez „halo” poruszającym protonów lub neutronów, co sprawia, że promień pierścienia znacznie większej niż przewidywane przez model kropli cieczy . Jądra halo tworzą się na skrajnych krawędziach tablicy nuklidów — linii kroplówki neutronów i linii kropli protonów — i mają krótkie okresy półtrwania mierzone w milisekundach. Jądra te badane są wkrótce po ich utworzeniu w wiązce jonów .
Zazwyczaj jądro atomowe to ściśle związana grupa protonów i neutronów. Jednak w niektórych nuklidach występuje nadmiar jednego gatunku nukleonu. W niektórych z tych przypadków utworzy się jądro jądrowe i halo.
Często tę właściwość można wykryć w eksperymentach rozpraszania, które pokazują, że jądro jest znacznie większe niż inaczej oczekiwana wartość. Normalnie przekrój (odpowiadający klasycznemu promieniowi) jądra jest proporcjonalny do pierwiastka sześciennego jego masy, tak jak w przypadku kuli o stałej gęstości. W szczególności dla jądra o liczbie masowej A promień r wynosi (w przybliżeniu)
gdzie jest 1,2 fm .
Jednym z przykładów jądra halo jest 11 Li , którego okres półtrwania wynosi 8,6 ms. Zawiera rdzeń złożony z 3 protonów i 6 neutronów oraz halo dwóch niezależnych i luźno związanych neutronów. Rozpada się na 11 Be przez emisję antyneutrina i elektronu. Jego promień masowy 3,16 fm jest bliski promieniowi 32 S lub, co jeszcze bardziej imponujące, 208 Pb , oba znacznie cięższe jądra.
Eksperymentalne potwierdzenie halo jądrowych jest nowe i trwa. Podejrzewani są dodatkowi kandydaci. Obliczono, że kilka nuklidów, w tym 9 B, 13 N i 15 N, ma halo w stanie wzbudzonym, ale nie w stanie podstawowym .
Lista znanych nuklidów z halo
Jądra zawierające halo neutronowe obejmują 11 Be i 19 C . Halo z dwoma neutronami wykazują 6 He , 11 Li , 17 B , 19 B i 22 C .
Dwuneutronowe jądra halo rozpadają się na trzy fragmenty i są nazywane boromem z powodu tego zachowania, analogicznie do tego, jak wszystkie trzy pierścienie boromejskie są połączone ze sobą, ale żadne dwa nie mają wspólnego połączenia. Na przykład, dwa neutronów halogen rdzeń 6 który (które mogą być traktowane jako zestaw trzech ciała obejmującej cząstki alfa i dwóch neutronów) jest przyłączona, ale nie 5 on, ani dineutron IS. 8 He i 14 Be wykazują halo czterech neutronów.
Jądra zawierające halo protonowe obejmują 8 B i 26 P . Halo dwuprotonowe jest wystawione przez 17 Ne i 27 S . Oczekuje się, że halo protonowe będzie rzadsze i bardziej niestabilne niż halo neutronowe ze względu na siły odpychające nadmiaru protonów.
| Atomic numer |
Nazwa | # atomowych izotopów halo |
Jądrowe izotopy halo |
Kompozycja halo |
Okres półtrwania (ms) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | hel | 2 |
hel-6 hel-8 |
2 neutrony 4 neutrony |
801(10) 119,1(12) |
| 3 | lit | 1 | lit-11 | 2 neutrony | 8.75(14) |
| 4 | beryl | 2 |
beryl-11 beryl-14 |
1 neutron 4 neutrony |
13810(80) 4.35(17) |
| 5 | bor | 3 |
bor-8 bor-17 bor-19 |
1 proton 2 neutrony 4 neutrony |
770(3) 5,08(5) 2,92(13) |
| 6 | węgiel | 2 |
węgiel-19 węgiel-22 |
1 neutron 2 neutrony |
49(4) 6,1+1,4 -1,2 |
| 10 | neon | 1 | neon-17 | 2 protony | 109.2(6) |
| 15 | fosfor | 1 | fosfor-26 | 1 proton | 43.7(6) |
| 16 | siarka | 1 | siarka-27 | 2 protony | 15,5(15) |
Zobacz też
Bibliografia
Dalsza lektura
- Nortershäuser, W.; Tiedemann, D.; Żaková, M.; Andjelković Z.; Blaum, K.; Bissella, ML; Cazan, R.; Drake, GWF; Geppert, Ch.; Kowalska M.; Kramer, J.; Krieger, A.; Neugart, R.; Sanchez, R.; Schmidt-Kaler, F.; Yan, Z.-C.; Yordanow, DT; Zimmermann, C. (2009). „Promienie ładunku jądrowego ofBe7,9,10 i jednoneutronowe jądro HaloBe11”. Fizyczne listy kontrolne . 102 (6): 062503. arXiv : 0809.2607 . Kod bib : 2009PhRvL.102f2503N . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.062503 . PMID 19257582 . S2CID 24357745 .
-
„Jądro atomowe z halo: po raz pierwszy naukowcy mierzą wielkość jednoneutronowego halo za pomocą laserów ” .
Pomiary wykazały, że średnia odległość między haloneutronami a gęstym jądrem jądra wynosi 7 femtometrów. W ten sposób haloneutron znajduje się około trzy razy dalej od gęstego jądra niż najbardziej zewnętrzny proton, ponieważ samo jądro ma promień zaledwie 2,5 femtometra.
Cytowanie dziennika wymaga|journal=( pomoc ) - Markiz, FM; Labiche, M.; Orr, NA; Angélique, JC; Axelsson, L.; Benoit, B.; Bergmann, UC; Borge, MJG; Catford, WN; Kaplica, dział samobieżny; Clarke'a, Nowy Meksyk; Costa, G.; Curtis, N.; d'Arrigo, A.; De Goes Brennand, E.; De Oliveira Santos, F.; Dorvaux, O.; Fazio, G.; Freer, M.; Fulton, Brazylia; Giardina, G.; Grevy, S.; Guillemaud-Mueller, D.; Hanappe, F.; Heusch, B.; Jonson, B.; Le Brun, C.; Leenhardt, S.; Lewitowicz, M.; i in. (2002). „Wykrywanie klastrów neutronów”. Przegląd fizyczny C . 65 (4): 044006. arXiv : nucl-ex/0111001 . Kod Bibcode : 2002PhRvC..65d4006M . doi : 10.1103/PhysRevC.65.044006 . S2CID 37431352 .