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密歇根州立大学新闻

MSU教授与国际同行合作的期刊文章

研究人员回顾了奇异核的壳层演化

在原子核中,质子和中子合称为核子,它们被核力束缚在一起。这些力描述了核子之间的相互作用,这些相互作用使它们占据了壳层中成组的状态,其中每个壳层有不同的能量,可以容纳一定数量的核子。

当中子或质子恰好把它们各自的壳层填满到边缘时,原子核就被认为是有魔力的。这样的魔法核结合得特别好,并且有使它们突出的特性。事实上,原子核的性质的变化与核子数制定了著名的核壳模型大约70年前,与它的魔法数字2,8,20日,28日,50岁,82年和126年,已经成功在描述许多稳定的原子核的性质,我们周围的世界只

随着粒子加速器设备的出现,寿命较短的原子核开始出现。所谓的稀有同位素;例如,中子比质子要多很多,可以产生中子,并进行实验。对这些奇异原子核的研究表明,这些神奇的数字并不像人们从中子较少的稀有同位素的稳定表亲那里所期望的那样不可变。新的幻数被发现,而那些已知的稳定原子核的幻数可能会在一些短命的原子核中消失。这被称为壳层进化。

在地球上,这种奇特的短寿命原子核只存在于由加速器设施产生的短暂瞬间。然而,在宇宙中,它们不断地在恒星中形成,例如,中子星表面的爆炸,超新星,或中子星的剧烈碰撞。

事实上,稀有同位素的反应和衰变决定了在宇宙中观察到的元素丰度。如果我们想要了解我们周围可见物质是如何形成的,我们就必须了解并能够模拟奇异核的特性。

密歇根州立大学教授亚历山德拉·盖德与来自日本和法国的同事合作,在著名的《现代物理评论》杂志上发表了一篇关于观察到的奇异核壳层演化背后的力的综述文章。本文综述了该领域的研究现状,并将实验观测结果与稀有同位素描述的理论进展联系起来。

未来,在实验和理论方面的进步将通过新的强大的实验室来实现,例如MSU的稀有同位素束设施,以及高性能计算等。理解壳层演化的影响不仅限于核天体物理学,还扩展到核反应堆、核安全或核医学等领域。

gade&r的研究现在得到了美国能源部科学办公室的资助。

密歇根州立大学将FRIB作为美国能源部科学办公室核物理办公室的用户设施。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://msutoday.msu.edu/news/2020/msu-professor-collaborates-with-international-peers-in-journal-article/