Главное:
- Физики-теоретики впервые полноценно микроскопически охарактеризовали процесс деления атома.
- Деление атома происходит в четыре этапа, длительность каждого составляет от 10-14 до 10-18 секунд.
- Новое моделирование выявило неожиданные аспекты процесса, включая различия в сроках деления между протонами и нейтронами.
Четыре этапа деления атома
Недавние исследования, проведенные американскими физиками из Лос-Аламосской национальной лаборатории и Университета Вашингтона, впервые детализировали процесс расщепления атома на две части. Исследователи выделили четыре ключевых этапа, каждый из которых характеризуется своей длительностью и специфическими взаимодействиями. На первом этапе, который длится примерно 10-14 секунд, нейтрон проникает в ядро, вызывая его деформацию и переход к «седловой точке». Это состояние можно представить как небольшую ореховую скорлупу.
На втором этапе, "седло к делению", процесс идет значительно быстрее — около 5×10-21 секунды. В этот момент уже формируются фрагменты, которые затем, на третьем этапе, официально разрываются. Этот период деления происходит за 10-22 секунды. Наконец, на последнем этапе, который длится 10-18 секунд, образовавшиеся осколки принимают форму и начинают разгоняться, выделяя нейтроны и гамма-лучи.
Значимость исследований
Эти исследования важны не только с теоретической точки зрения, но и имеют практическое значение. Ядерное деление используется в различных областях, включая энергетическую и медицинскую сферы, а также в научных исследованиях. Несмотря на его обширное применение, многие детали этих процессов до недавнего времени оставались загадкой для ученых. Наши знания о том, как ведут себя нуклоны — протоны и нейтроны — в условиях деления, теперь значительно углубились.
Физик Аурель Булгак, один из авторов работы, отметил, что это описание является наиболее точным и подробным из всех существующих. Исследования, на которые опирались физики, использовали данные, основанные на уравнениях движения и квантовой механике, что позволяет уверенно предполагать, что будущие эксперименты подтвердят полученные результаты.
Неожиданные результаты моделирования
Модели, использованные в исследовании, выявили несколько неожиданностей. Например, существование четкой «морщины» в плотности субатомных частиц, которая формируется перед моментом деления. Также оказалось, что процесс завершения разрыва шейки между протонной и нейтронной частями проходит с различной скоростью — протонная шейка разрывается быстрее нейтронной. Эти выводы ставят под сомнение существующие теории, которые дUntil обсуждали рандомное поведение этих частиц в момент деления.
В заключение, эти исследования открывают новые горизонты в ядерной физике и значительно улучшают понимание процессов, происходящих на атомном уровне. Следующие шаги будут заключаться в экспериментальной проверке полученных предсказаний, что, несомненно, позволит ещё глубже погрузиться в тайны ядерной физики.
Добавить комментарий