Đo được kích thước hạt nhân Heli-8

Đo được kích thước hạt nhân Heli-8 Tia điện tích của các đồng vị nặng nhất heli (chứa 2 proton và 6 neutron) đã lần đầu tiên được đo. Tia điện tích thể hiện phạm vi điện tích proton trong không gian. Giá trị đạt được là 1,93 fm (1 fermi tương đương 10-15 m). Để so sánh, tia điện tích của đồng vị He-6 là 2,068 fm; đồng vị nhẹ hơn này có một tia điện tích lớn hơn, do những hiệu ứng liên kết nhờ tương tác hạt nhân mạnh. He-8 là rất hiếm và rất khó tạo...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đo được kích thước hạt nhân Heli-8 Đo được kích thước hạt nhân Heli-8 Đo được kích thước hạt nhân Heli-8Tia điện tích của các đồng vị nặng nhất heli (chứa 2proton và 6 neutron) đã lần đầu tiên được đo.Tia điện tích thể hiện phạm vi điện tích proton trongkhông gian. Giá trị đạt được là 1,93 fm (1 fermi tươngđương 10-15 m). Để so sánh, tia điện tích của đồng vị He-6là 2,068 fm; đồng vị nhẹ hơn này có một tia điện tích lớnhơn, do những hiệu ứng liên kết nhờ tương tác hạt nhânmạnh. He-8 là rất hiếm và rất khó tạo ra. Nó là vật liệugiàu neutron nhất được biết đến trên Trái đất. Các nhómnặng nhất của heli, như He-10, không phải là những thựcthể được liên kết thực và thực sự chỉ được coi như nhữngcộng hưởng.Trong thí nghiệm mới, He-8 được tạo ra bằng cách phámột mục tiêu cacbon bằng một chùm ion C-13 GeV. Tiađiện tích của các đồng vị He-4, He-6 và He-8 được xácđịnh bằng cách so sánh sự chênh lệch rất nhỏ của cácquang phổ nguyên tử của 3 loại nguyên tử heli khác nhau.Các đo đạc quang phổ chỉ liên quan đến lực điện từ giữacác electron và hạt nhân của các nguyên tử này, chúkhông phải sự tương tác hạt nhân mạnh nó duy trì cấu trúccủa từng hạt nhân. Tuy nhiên, một khi sự phân bố điệntích được xác định, thì nó có thể được sử dụng để suy ramột số đặc tính của các lực liên kết chi phối trong hạtnhân.Những hiểu biết lý thuyết hiện nay về sự phân bố cácproton và neutron cho rằng hạt nhân He-4, bao gồm 2proton và 2 neutron (và thường được biết đến dưới tênphân tử alpha), là hạt nhân mặc định, trong khi trong He-6thì các neutron bổ sung được cho là lực hấp dẫn xungquanh hạt nhân như một dạng halo. Trong mô hình này,hạt nhân alpha dao động một chút xung quanh trung tâmtổng thể đó. Trong He-8, halo bao gồm hai cặp neutron.Điều này cho phép hạt nhân dao động một chút ít hơn sovới trong trường hợp của He-6 và tạo cho tia điện tích He-8 một giá trị thấp hơn. Một trong số các nhà nghiên cứu,Peter Mueller, giải thích rằng lý thuyết nguyên tử hiệnnay dự báo rằng tia điện tích này có thể đem lại hy vọngcho những người muốn tạo mô hình các hạt nhân nặng.Ảnh: Những so sánh của 3 đồng vị heli: He-4 với hạtnhân chỉ chứa 2 neutron (màu xanh) và 2 proton (màuđỏ); He-6 với hạt nhân được bao quanh bởi một halocủa 2 neutron; He-8 với hạt nhân được bao quanh bởi 2cặp neutron