Новости химической науки > Гелий-8 даст новую информацию о строении атомных ядер

Исследователи из Национальной Лаборатории Аргонны США получили и охарактеризовали самый богатый нейтронами нуклид гелия - гелий-8. Новая работа может оказаться весьма важной для изучения строения как атомных ядер, так и нейтронных звезд.

Строение ядер трех изотопов гелия. (Рисунок PhysOrg.com)

В отличие от стабильного гелия-4, протоны и нейтроны в котором сближены и расположены симметрично, «дополнительные» нейтроны в составе ядер нестабильных изотопов этого элемента – гелия-6 и гелия-8 образуют «гало» вокруг центрального ядра, состоящего из двух нейтронов и двух протонов. В 2004 году исследователи из Аргонны обнаружили, что два добавочных нейтрона в ядре ⁶He располагаются асимметрично с одной стороны ядра. Четыре «добавочных» нейтрона ⁸He образуют несколько более симметричное «гало», чем гало, характерное для ⁶He.

⁶He и ⁸He быстро распадаются, например период полураспада ⁸He составляет около 0,1 с. Это обстоятельство усложняет изучение новых изотопов гелия и требует проведения измерительных экспериментов с атомами гелия-8 непосредственно после их получения. Более того, ⁸He является лишь малой частью всех атомов, получаемых в ходе эксперимента на циклотроне, поэтому перед исследователями стояла дополнительная задача отделения ⁸He от других компонентов атомного пучка.

Для решения этой проблемы исследователи создали «ловушку для атомов», в которой для удержания ⁸He использовали шесть лазерных лучей, формировавших своеобразную клетку, удерживавшую ядра гелия-8 и пропускавшую более легкие частицы. Атомы, задержанные «лазерной клеткой» подвергались воздействию другой пары лазерных лучей, позволившему зафиксировать резонансную частоту колебаний атомного ядра, подтвердившую как факт синтеза сверхтяжелого нуклида гелия, так и ранее предложенную картину строения его ядра.

Источник: PhysOrg.com со ссылкой на Physical Review Letters

метки статьи: #радиохимия и химия высоких энергий, #физическая химия