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核物理学

核物理学

质子富含中子核的速度更快

20 Aug 2018
Clas探测器
CLAS法案:Jefferson Lab的Clas实验(礼貌:Jefferson Lab)

根据2004年首次收集的电子散射数据的新分析,富含中子核细胞核的质子具有比以前认为的更高的平均能量。研究似乎反驳了中子和质子独立移动的核的常规描述在平均字段中彼此。结果对于我们对核结构的理解有重要意义,并且也可能影响其他几个地区 - 包括中子恒星的物理。

在上个世纪下半叶开发,核的独立粒子壳模型假定核聚体(质子和中子)在其相互强大的核相互作用产生的平均场中独立地移动 - 各种核聚核群之间的相互作用可忽略不计。电子散射实验在20世纪90年代提供了第一篇文章,这张图片不足,物理学家随后意识到核子可以暂时形成高能对,其相互相互作用占据与剩余核的相互作用。

理论表明,高能对在中子和质子之间比在相同的核之间形成的更容易形成。这是通过对浅色核的实验工作来备份 clas协作 - 基于 Thomas Jefferson国家加速设施 在美国 - 和其他人。然而,光核通常含有几乎相等的质子和中子,并且图像在较重的核中是MURKIER,这通常具有比质子更明显的中子。

中子局外人

“你可以拥有质子和中子的质子和中子的核心,并且在外面的一些额外的中子’t do anything,” explains 或母鸡 作者:王莹,郧阳斗士州Massachusetts工业大学“或者你可以说这些家伙从外面达到里面,找到质子并与他们相关联。”不同的模型给出了不同的预测:“Whenever there’S像铅一样的核的大计算,这些相关性完全忽略了,” says Hen.

问题是,我们认为今天不可兴趣的可能是迷人的明天 

或母鸡

需要更多的实验输入,并且设计,建设和分析新实验的过程将昂贵且耗时。但母鸡和他的同事提出了一个更好的计划:“CLAS光谱仪的字面上记录了击中探测器的电子的每一个相互作用,”母鸡说。几乎是唯一的,所有这些数据都保留。“在大型粒子物理探测器如LHC,人们是实时决定的专家,是否互动是异乎寻常的,足以记录在计算机上进行进一步分析,” he explains. “问题是,我们认为今天不可兴趣的可能是迷人的明天。”

研究人员现在已经重新分析了来自Clas实验的数据,最初在2004年以完全不同的目的进行了全面的目的。它们看着电子的瞬间散落着各种元素所做的目标。从碳(其核含有六个中子和六个质子)的靶,铅(82个质子和大约125个中子)。还记录了在每次碰撞中弹出的质子或中子的瞬时,允许团队在发生碰撞之前工作核心的势头。

该研究的结论很清楚:核含有几乎相同的高动量质子和高动量中子,无论其中子/质子比如何。这意味着向核添加额外的中子增加了具有高动量的质子的分数。

中子星

该团队正在准备新的实验,以更详细地探索这些核子的相互作用。“We’致力于了解从夸克 - 胶合图片从夸克 - 胶合图片到质子和中子以及全原子核,”母鸡说。这可能导致对含有约5%质子的中子恒星更好地理解,并且也可能影响下一代中子实验的解释方式。

评论研究, Willem Dickhoff. 密苏里州圣路易斯华盛顿大学说:“他们记录的是不一定令人惊讶的,但它’在此阶段使数据定量非常有用,”理论核物理学家说。“社区的一小部分倾向于不考虑具有高动量的核矿。”他说,结果是否对中子明星建模具有可观察的后果,仍然存在“一个开放的问题,但是一个有趣的问题–特别是现在已经用引力波观察到中子星相用。”

研究描述了 自然.

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