核变形图采用山地景观的形式

直到最近，科学家们还相信，只有非常大的原子核才能激发出稳定性增强且形状明显变形的零自旋态。同时，来自罗马尼亚，法国，意大利，美国和波兰的国际研究人员小组在最新文章中指出，这些状态也存在于轻得多的镍核中。对这些实验中使用的理论模型的正面验证可以描述地球实验室无法获得的核的性质。

原子质量的99.9%以上来自原子核，原子核的体积比整个原子的体积小一万亿倍。因此，原子核的密度惊人，约为每立方厘米1.5亿吨。这意味着一汤匙核物质的重量几乎相当于一立方公里的水。尽管尺寸很小原子核是质子和中子组成的复杂结构，其密度令人难以置信。可能会期望这样的密度极大的物体将始终呈球形。但是实际上，情况却大不相同：大多数原子核都发生了变形-它们同时沿一个甚至两个轴呈现出展平或拉长的形状。为了找到给定核的最喜欢的形式，习惯上将势能的景观构造为变形的函数。可以通过绘制一幅地图来可视化此类景观，在该地图上平面坐标是变形参数，即沿两个轴的伸长或展平的程度，而颜色表示将原子核变成给定形状所需的能量。这样的地图完全类似于山区地形图。

如果在核反应中形成了一个核，它就会出现在景观的给定点上-它会发生特定的变形。然后它开始向最低能量点滑动(改变变形)(稳定变形)。但是，在某些情况下，在达到基态之前，可能会在某个局部最小值(即陷阱)中停顿一会儿，该陷阱对应于亚稳态变形。这与在山区的特定位置弹出并向下流动的水非常相似。在到达最低谷之前，它可能会陷入局部凹陷一段时间。如果溪流将局部洼地连接到景观的最低点，则水将流下。如果抑郁症隔离得很好，水将在那里停留很长时间。

实验表明，自旋零时核变形态的局部极小值仅存在于原子序数大于89(act)且质子和中子总数远大于200的大原子核中。这样的原子核可被困在这些次生极小值中。亚稳态形变的时间比达到基态所需的时间还要长几千万倍，而不会因陷阱而减慢。直到几年前，还从未在较轻元素的原子核中观察到与亚稳形变有关的激发零自旋态。几年前，情况发生了变化，当时在镍66中发现了一个变形较大的状态，其特征是增加了稳定性，原子核中有28个质子和38个中子。

Bogdan Fornal教授(IFJ PAN)说：“我们日本同事进行的计算也提供了另一个出乎意料的结果。” “他们表明，在镍64的势能图中也应存在与局部变形有关的深部局部凹陷(陷阱)，镍的原子核中有两个中子比镍66少，而迄今为止，中子的镍中子只有66个。问题是在镍-64中，凹陷是在高激发能下预测的(在山地类比中是在高海拔地区)，因此很难找到实验方法将核子置于该陷阱中。”

由罗马尼亚(布加勒斯特IFIN-HH)，法国(法国格勒诺布尔Laue-Langevin研究所)，意大利(米兰大学)，意大利(大学)的实验人员领导的合作开展了涉及四个补充实验的巡回赛北卡罗莱纳州和TUNL)和波兰(IFJ PAN，克拉科夫)。测量是在欧洲和美国的四个不同实验室进行的：Laue-Langevin研究所(法国格勒诺布尔)，IFIN-HH串联实验室(罗马尼亚)，Argonne国家实验室(美国芝加哥)和三角大学核实验室(TUNL，北部)美国卡罗来纳州)。采用了不同的反应机理，包括质子和中子转移，热中子捕获，库仑激发和核共振荧光，以及最新的伽马射线检测技术。

综合所有数据，可以在镍64势能图中确定两个次要极小值的存在，分别对应于扁长形(扁平)和扁长形(伸长)椭圆形，其中扁长形深且隔离良好，如下所示：过渡到主球面最小值的明显延迟。

“被困在最小的镍64的扁长时细胞核花费时间的延长核不壮观为重核，在那里达到数千万次。我们记录只有几十的增长有时，但是这一增长接近新理论模型所提供的增长，是一项巨大的成就，” Fornal教授指出。

该研究的一项特别有价值的结果是，确定了复杂核系统中核子之间作用力的一个先前未被考虑的分量，即所谓的张量单极子，该分量负责镍同位素变形的多面性。科学家希望这种相互作用在很大程度上对塑造尚未发现的许多核的结构负责。

从更广泛的角度来看，目前的研究表明，此处采用的理论方法能够充分预测镍核的独特特性，在描述数百种在实验室中无法获得的核系统的特性方面具有巨大潜力。今天的地球，但不断地由恒星产生。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！