В статье рассказано об одном из важнейших направлений современной ядерной
физики - получении и исследовании свойств экзотических ядер. Представлены
методы получения таких ядер с помощью ускорителей и рассмотрены необычные
свойства новых синтезированных искусственно легчайших и сверхтяжелых ядер.
Представлено одно из новых направлений ядерной физики - физика тяжелых
ионов, занимающаяся исследованием ядерных реакций, переходом одних ядер в
другие, синтезом новых ядер. Показаны возможности современных ускорителей
для синтеза ядер с использованием ядерных реакций с тяжелыми ионами. Даны
классификация ядерных реакций с тяжелыми ионами и их анализ с точки зрения
новых изотопов у границ ядерной стабильности.
Стабильные атомные ядра имеют достаточно определенное число протонов и
нейтронов. В статье рассмотрены происхождение этой зависимости, квантовая
природа ядерных сил. Обсуждаются модель жидкой капли, описывающая массы
ядер, а также современные методы исследования ядер, далеких от стабильности.
Четыре года назад после успеха "трижды уникального" эксперимента на
установке АКУЛИНА - облучения жидкой тритиевой мишени пучком тритонов - его
руководитель профессор Г.М.Тер-Акопян сказал: "Мы надеемся, что сравнение
полученных данных с имеющимися теоретическими расчетами значительно обогатит
наши представления о свойствах ядер, находящихся за границей нейтронной
стабильности".
Получение и изучение свойств ядер, удаленных от линии стабильности, - одно
из самых интересных и интенсивно развивающихся научных направлений в мире.
Множество совещаний и конференций, где обсуждаются такие исследования,
проходит ежегодно и ежемесячно в разных странах мира, но, пожалуй, самым
авторитетным является EXON - Международный симпозиум по экзотическим ядрам.
Даны общие представления об устойчивости ядер по отношению
к радиоактивному распаду. Описаны некоторые новые типы радиоактивного
распада - протонная и кластерная радиоактивность, спонтанное деление,
активные исследования которых в последнее время позволяют получить важную
информацию о свойствах ядерной материи.
Ю. А. Лазарев, Ю. В. Лобанов, В. Г. Субботин, В. К. Утенков, Г. В.
Букланов, И. В. Широковский, Ю. С. Цыганов, Ф. Ш. Абдуллин, А. Н. Поляков,
А. М. Сухов Открытие новой области
стабильности
В основе современных теорий о строении и стабильности атомных ядер лежат
представления о так называемых ядерных оболочках, т. е. об упорядоченном
расположении протонов и нейтронов в ядре на определенных энергетических
уровнях. Несмотря на то, что энергия, обусловленная оболочечной структурой
ядер, составляет несколько мегаэлектронвольт (менее 1% от полной энергии
ядра) ядерные оболочки в конечном итоге определяют конфигурацию ядер и
оказывают значительное и разнообразное влияние на их свойства. Наиболее
сильно оболочечные эффекты выражены для сферических ядер, содержащих
"магические" числа протонов Z и нейтронов N. Так, для дважды магического
ядра 208Pb (свинец-208) с Z=82 и N=126 они дают вклад в энергию около 12
МэВ. В стабильности тяжелых ядер оболочечные эффекты играют ключевую роль.
Известно, что окружающий нас мир состоит из 83 химических элементов, самый
легкий из них - водород (его атомный номер - Z=1), самый тяжелый - уран
(Z=92). Возможно, уже на первом уроке химии у любознательного ученика
возникает вопрос: почему химических элементов именно столько и чем
определяется их количество? Как ни парадоксально, этот вопрос представляет
собой одну из фундаментальных научных проблем познания материального мира.
Рассматривается современное состояние экспериментальных
исследований в новом направлении ядерной физики, связанном с получением и
применением пучков радиоактивных ядер.
В Дармштадте (Германия) впервые исследованы химические свойства гания
(hassium) - трансуранового элемента с порядковым номером 108, открытого в
1984 г. Как оказалось, ганий способен создавать газообразный оксид, похожий
на оксид осмия.
