Изучен уникальный случай асимметричного деления ядра (05.12.2010)

Сотрудники коллаборации ISOLDE наблюдали уникальный случай асимметричного деления ядер ртути-180.

Само по себе асимметричное деление нельзя назвать необычным процессом. В рамках оболочечной модели его представляют как результат преимущественного образования ядер с заполненными оболочками, имеющих повышенную энергию связи. Числа нейтронов или протонов, которые соответствуют заполненным оболочкам, известны и получили название магических.

В случае нейтронодефицитного ядра 180Hg всё, однако, говорит в пользу симметричного процесса. Цирконий-90 с магическим числом нейтронов (50) и полумагическим числом протонов (40) представляется идеальным кандидатом на роль продукта деления.

Эксперимент ISOLDE, проводимый в Европейской организации по ядерным исследованиям, позволяет получать пучки нестабильных тяжёлых элементов, и авторы начали с таллия-180. В результате электронного захвата один из протонов таллия превращался в нейтрон с появлением 180Hg. После этого ядра ртути, к удивлению физиков, делились с образованием рутения-100 и криптона-80. «Симметричное деление должно доминировать, но мы этого не видим», — говорит представитель ISOLDE Андрей Андреев.

Дать объяснение такому результату готов Питер Мёллер (Peter Möller) из Лос-Аламосской национальной лаборатории. Ещё в 2001 году в соавторстве с тремя коллегами он разработал модель, которая использовалась при рассмотрении более тяжёлых изотопов; как выяснилось сейчас, она также предсказывает асимметричное деление для 180Hg и некоторых других нестабильных ядер. Электронный захват оставляет ядро ртути с 9,5 МэВ «избыточной» энергии, а симметричное деление, по данным г-на Мёллера, ставит энергетический барьер высотой в 10,5 МэВ. Асимметричный процесс в этом смысле менее требователен.

Стоит заметить, что в ближайшем будущем у физиков должны появиться новые экспериментальные установки (германская FAIR и американская FRIB) для изучения нестабильных ядер.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Physical Review Letters.

Информация предоставлена: http://science.compulenta.ru/580041/