在(zài)費米子係(xì)統下,原子核既有液體(tǐ)特征,又有類(lèi)似於分子的特征。據物理(lǐ)學家組織網7月30日報道,最近法國一個研究小組通過模擬中子星提出了一種新(xīn)模型,將這兩方麵統一起來,並首次證明了核子聚集成簇的一個必要條件。核子的類分子性質有助於(yú)人(rén)們理解(jiě)元素是怎樣合成的(de),而這是生命出現的關鍵。相(xiàng)關論文發表(biǎo)在最新一期(qī)《自然(rán)》雜誌上。
在描述原子核的時候,科學家通常把(bǎ)它當作是一滴(dī)直徑約為千萬億分之一(yī)米的量子液(yè)。一方(fāng)麵,在研究包含大量質子和中子的重核裂變時,這種(zhǒng)類似(sì)液體的性質能提供合理的解釋;另一方麵,輕原子核卻像是由(yóu)中子和質子構成(chéng)的微(wēi)小的“分子”或“原子簇”。在從(cóng)鈹到鎳這(zhè)些輕(qīng)核(hé)中,聚集成簇是常見特征。
“分子?原子(zǐ)核”和“液態?原子(zǐ)核”這兩種觀點同時存(cún)在。最近,來(lái)自巴黎第十一大學核物理研究所、法國原子能委員會(CEA)的一個(gè)研究小組和克羅地(dì)亞薩格勒(lè)布大學合作,提出把這兩方麵統(tǒng)一起來(lái)的(de)新模型。
研究(jiū)人員找到(dào)了一種原子核從液態轉化(huà)到晶體狀態的機(jī)製,並以氖-20為例,用能量密度函數的理論框架,涵蓋了原子核(hé)的簇狀態和量子液兩個方(fāng)麵特征。通過(guò)方程顯示,聚簇條件(jiàn)與(yǔ)界定原子勢深度(dù)有關,勢的深度(dù)決定了單個核子軌(guǐ)道的(de)能量(liàng)間隔,也(yě)就是相(xiàng)應波函(hán)數的區域,由此決定了原子核聚集的密度,這是核(hé)子聚集成簇的一個必要條件。
研(yán)究人員解釋說,輕原子核更多表現出類分子的行為(傾向(xiàng)於(yú)變成結晶狀態),重原子核則表現出更多類似液體(tǐ)的行為。當中子和質子之間的相互(hù)作用不夠強,不(bú)足(zú)以將它們固定在原子核(hé)內時,它們就會處於一種量子液的狀態,質子和(hé)中子離開原位。反過來,在晶體狀態時,核內中子(zǐ)和(hé)質子固定在一(yī)定間隔距離內,“原子核分子”就處於一種量(liàng)子液和晶體的中間態。
此(cǐ)外(wài),他們還預測了會出現更多明顯的聚簇(cù)結構,研究的長期目標(biāo)是對各種狀態的原子核形成統一理論。
欄目導航
內容推薦
更(gèng)多>2020-03-20
2019-06-05
2019-03-05
2018-10-10