新发现:原子核会在中轴上摆动


新发现:原子核会在中轴上摆动

固定框架内的角动量几何图,其中l、m和s分别对应长轴、中轴和短轴,而R、j、J分别是转子、奇粒子和总角动量。


原子核可以是像足球的圆形,可以是像橄榄球的椭球形,还可以是像土豆那样的畸变圆形。然而,只有两种方法能观察到很少见的第三种形状。其中之一就是,在原子核像一个不平衡的陀螺一样摆动时进行观测。研究人员早前曾观察到罕见的三轴核在其较短的横轴上摆动的现象。

然而,据美国“物理学组织”网站2月18日消息称,美国圣母大学(简称ND)的研究人员最近发现,这些原子核也会在它们的中轴上摆动。他们的研究论文《187天文年的纵向摆动运动》最近发表在《物理评论快报》杂志上。

该研究小组在阿贡国家实验室花了4~5天时间才完成实验。该论文的第一作者、ND物理学研究生Nirupama Sensharma花了大约一年的时间进行数据分析,《自然》杂志最近报道了她的研究。

ND物理学教授Stefan Frauendorf曾在其开发的理论模型中预测了原子核的摆动模式,而Sensharma与物理系教授Umesh Garg则在一项合作实验中,希望利用金的同位素确定原子核是否符合模型中的摆动模式。Frauendorf教授假设,三轴核会有两种不同类型的摇摆运动模式。

尽管Garg教授称这项基础研究还没有立即应用于技术领域的可能,但是它却被选为《自然》的编辑特选论文,还被美国物理学会旗下的在线杂志《物理学》以概要的形式重点推介。

Garg教授评论道:“这项研究的重要性在于:它确认了基础理论框架的预测能力,从而让人们对其他关于核物理学的预测结果更有信心。这能帮助我们了解恒星环境中的各种过程与效应,以及像黄金这样的重元素是如何在宇宙中形成的。”

期刊编号: 0031-9007

原文链接: https://phys.org/news/2020-02-physicists-nuclear-isotope-gold.html


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