弗吉尼亞州紐波特紐斯——對雙重神奇鈣 48 中中子表皮的新高精度測量可能有助于闡明原子核內的質子 - 中子相互作用。這是第一次對中等質量原子核中的中子表皮進行高度穩(wěn)健的電弱測量。這項新測量的結果由美國能源部托馬斯杰斐遜國家加速器設施的 48Ca 半徑實驗 (CREX) 合作完成，將在 2021 年 APS 核物理部秋季會議上公布。該團隊將在美國東部時間 10 月 12 日上午 10:00舉行的實時虛擬新聞發(fā)布會上回答問題。
“我們正在研究一種稱為鈣 48 的富含中子的特殊原子核。它是一種特殊的鈣同位素，具有過量的中子。原子核由質子和中子組成，鈣 48 的中子比質子多。我們正試圖了解它們如何分布在這個密集的核中，”弗吉尼亞大學的研究助理 Caryn Palatchi 說，他將展示結果。
在測量的質量最大的穩(wěn)定原子核中，鉛 208 最近被證實，相對相等數(shù)量的質子和中子聚集在核心，而額外的中子被推到邊緣?，F(xiàn)在，核物理學家正在測試這是否適用于仍然人口稠密但質量小得多且穩(wěn)定的鈣 48 核。
“這種特殊的同位素具有過量的中子和高密度。據(jù)認為，中子可以比質子擴散并延伸得更遠，從而形成這種皮膚，即圍繞鈣核的中子皮膚。我們正在嘗試測量這種皮膚以及它的厚度，”Palatchi 說。
發(fā)現(xiàn)鉛 208 的中子表層的厚度比以前認為的要厚，這不僅對原子核的結構有影響，而且對中子星也有影響。這種對鈣 48 中子表皮的新測量也將對核物理學家對原子核結構的理解產生新的影響。
“較小的鈣原子核具有較少的質子和中子，它在某些類型的計算范圍內，這些計算來自第一原理或從頭計算。在兩種不同的測量結果之間，我們可以將它們與核子-核子相互作用的從頭計算模型和均勻致密核的模型進行比較，”Palatchi 解釋說。“所以，在兩次實驗之間，你可以談論這個描述高密度物質的景觀。”
該實驗是在美國能源部科學用戶設施連續(xù)電子束加速器設施中進行的。數(shù)據(jù)取自 2019 年 12 月至 2020 年 3 月和 2020 年 7 月至 2020 年 9 月。 在實驗中，一束高能電子被引導到一個銀色的純鈣 48 圓盤中，該圓盤形狀像一個冰球——大約有一半大小- 美元半英寸厚。
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