点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:0.28费米!铅原子核的中子皮很“厚”
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

0.28费米!铅原子核的中子皮很“厚”

来源:《中国科学报》2021-04-29 09:33

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  关于铅(Pb)你了解多少?近日,一项发表于《物理评论快报》的新研究发现,Pb原子核中子皮的厚度惊人,是物理学家预测的两倍。这一结果表明中子星,即超新星爆炸后留下的超致密球体,可能比一般理论预测的更坚硬、体积更大。

  原子核由质子和中子组成,它们被强大的核力黏在一起,其外围由一层纯中子组成的皮包裹。

  在托马斯·杰斐逊国家加速器装置进行Pb半径实验(PREX)的核物理学家,已经测量出了这层中子皮的厚度。

  实验中,研究人员将大量电子从208Pb(Pb最常见的同位素,它有82个质子和126个中子)的原子核上弹回。通过产生的电磁散射,其他物理学家先前测量了208Pb核中质子的分布,发现它的半径延伸到5.50费米(1费米等于百万分之一纳米)。

  为了探测中子,物理学家利用了电子可在微弱的核力下与质子和中子相互作用的性质。这种微弱核力的强度取决于入射的电子是向右旋转还是向左旋转。研究人员向Pb原子核发射一束电子,几乎所有电子都以相同的方式旋转,研究人员测量了它们以特定角度偏转的概率,然后翻转电子,使其向相反方向旋转,并寻找两者的差异。这种微小的不对称性可以表明微弱核力的作用,其大小可以揭示中子的空间分布。

  研究人员观察到的不对称性表明Pb原子核的中子皮厚度为0.28费米(误差约为0.07费米)。这一测量结果与PREX团队在2012年报告的结果非常吻合,但新数据将不确定性降低了一半。

  这迫使物理学家开始审视基于此的一些假设,比如中子星的大小。

  佛罗里达州立大学核理论学家Jorge Piekarewicz解释说,尽管原子核的密度比中子星低,但前者可用以对后者进行推断。更厚的中子皮意味着中子星的可压缩性比许多理论预测的要小,那么中子星体积可能比预测的要大。

  在近日发表于《物理评论快报》的另一篇论文中,Piekarewicz及同事计算出,PREX的研究结果意味着一颗质量为太阳1.4倍的普通中子星的半径为13.25~14.25公里。而此前大多数理论得出的估计值约为10公里。

  但也有学者对上述发现持怀疑态度。密歇根州立大学核理论学家Witold Nazarewicz表示,研究小组只测量了电子散射的不对称性,将不对称性转化为中子皮厚度的理论也存在不确定性。“研究小组获得的不对称性数值也可能与Pb原子核其他性质的测量结果冲突。”(徐锐)

[ 责编:张梦凡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平春节前夕慰问部队

  • 世界最长海底高铁隧道建设施工稳步推进

独家策划

推荐阅读
一纸锦旗山水间,杏林春暖绿意长。
2026-02-12 11:01
金星与地球大小相近,同样诞生于太阳系内侧,却有着截然不同的命运。
2026-02-12 09:41
科技部十司相关负责同志解读《调查处理规定》。
2026-02-12 09:38
《细胞》封面:猕猴屏状核细胞分类与全脑联接图谱。在当前脑图谱大科学计划研究目标迈进绘制非人灵长类介观脑图谱的关键阶段,中国科学家仍在进一步集聚全球力量,持续扩大“朋友圈”。
2026-02-12 09:25
据悉,在战略上,植物星球计划还将整体提升全球生物多样性保护和实现碳中和的生态能力,构建植物科学领域全球大科学命题国际合作的新格局。
2026-02-12 09:17
马年将至,作为一种兼具力量与速度的动物,马正受到格外的关注。
2026-02-12 09:12
工业和信息化部等五部门近日印发《关于加强信息通信业能力建设支撑低空基础设施发展的实施意见》。加强监管能力体系建设,规划无人机专用号段,推动“一机一码一号”能力建设,探索标识解析在无人机领域的应用,形成无人机通信资源精细化管理。
2026-02-11 09:25
全球森林逐渐被快生树木主导,而稳定生态系统的慢生树种正在消失。“我们关注的是极为独特的物种,它们主要集中在生物多样性丰富、生态系统联系紧密的热带和亚热带地区。“此外,在现在和未来受到干扰的地区,非本地物种可能会加剧对光、水和养分的竞争,从而使本地树木更难生存。
2026-02-11 09:32
中国科学院动物研究所研究员王红梅带领的“灵长类胚胎发育的规律解析与体外模拟团队”,用27年的接力攻坚,把灵长类早期胚胎发育这个看不见、摸不着的“黑匣子”,变成了清晰可见的“生命剧本”。
2026-02-11 09:32
截至1月28日,“横竖都是世界第一”的贵州花江峡谷大桥累计接待游客突破130万人次,通行车辆超20万辆次,持续为区域发展注入新动能。大桥带来的发展溢出效应令人瞩目,而深入大桥肌理探查,你会发现,支撑起这座庞然大物的每根细钢丝,全部都是“中国造”。
2026-02-11 09:31
针对常见的饮食误区,杨爱明特别提醒,不建议采用“不吃主食”或“用水果代替主食”的方法来控制体重。对于肠胃功能较弱的人群,应避免过冷、过烫、过辣、过咸食物的刺激,切忌暴饮暴食,并尽量保持规律的进餐时间,以防加重原有胃肠问题。
2026-02-11 09:24
近日,市场监管总局(国家标准委)批准发布《中医体质分类与判定》推荐性国家标准。
2026-02-10 09:44
聚集相关企业300余家,机器人产业链规模超百亿元……北京亦庄,为何扎堆这么多机器人企业?
2026-02-10 09:42
“十四五”时期,我国全社会研发经费投入年均增长10%,研发经费投入强度提高0.44个百分点。
2026-02-10 09:41
日前,我科研团队在国际学术期刊《科学》发表论文《多尺度泛基因组图谱赋能混合倍性甘蔗的基因组解析》,为甘蔗高产优质育种提供了全新“基因资源地图”与核心分析工具。
2026-02-10 09:34
日前,南海区域海-气双向耦合智能大模型“飞鱼-1.0”在广东广州正式发布。“
2026-02-10 09:33
蓝天、绿林、碧水、清波……冬日的广东东莞松山湖科学城,温暖、惬意。
2026-02-09 10:00
这声呼唤,穿越漫长岁月,凝结着人类对这位地球近邻永恒的好奇与梦想。而今,随着新一轮探月热潮在全球兴起,这句“去月球”已不再仅仅是浪漫的诗意表达,更成为科技前沿竞相追逐、国家实力与创新精神交汇的生动实践。
2026-02-09 09:57
特种机器人技术与数智系统创新团队成员张平点击一键启动指令后,雷达驱动、定位算法、规划与控制算法等模块被加载。在系统支持下,无人机能够精准定位、自主导航与实时避障,像一位不知疲倦的巡检员。
2026-02-09 09:53
深耕西南高原山区二十余载,于富强与真菌为伴,在种质资源保护与产业富民之间架起桥梁,把论文写进泥土中,把科研做进农户的大棚里。3年间,于富强往返昆明与水城数十趟,硬是帮着水城从零起步,建成了食用菌研究所、日产50万袋的菌种厂和鲜菇冷链物流集散中心。
2026-02-09 09:53
加载更多