Новая модель атомных ядер: ключевой шаг вперед в ядерной физике

Исследователи из Института ядерной физики в Кракове провели эксперименты на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРНе, чтобы изучить структуру партонов — частиц, которые находятся внутри протонов и нейтронов. Эти эксперименты позволили им понять, как взаимодействуют кварки и глюоны в условиях очень высоких энергий.

Ученые объединили данные, полученные в ходе низкоэнергетических столкновений, в которых были обнаружены только протоны и нейтроны. В результате они создали единую модель, которая объясняет поведение атомных ядер в различных энергетических режимах и помогает лучше понять их внутреннюю структуру.

Новаторство этого исследования заключается в том, что ученые применили модели, описывающие взаимодействие протонов и нейтронов при низких энергиях, к высокоэнергетическим столкновениям. Это позволило получить более точное описание атомных ядер и понять, как кварки и глюоны взаимодействуют в экстремальных условиях.

Исследователи проверили свою модель на восемнадцати атомных ядрах — от самых легких, таких как углерод, до самых тяжелых, включая золото и свинец. Результаты показали хорошее соответствие с экспериментальными данными, подтвердив, что в тяжелых ядрах большинство пар коррелированных нуклонов состоят из протона и нейтрона.

Это открытие стало важным шагом вперед, так как оно улучшает интерпретацию данных, полученных в экспериментах с высокими и низкими энергиями. Объединение двух описаний атомных ядер открывает новые горизонты для ядерной физики, позволяя лучше понять фундаментальные взаимодействия, управляющие материей.

Это достижение может иметь серьезные последствия не только для теоретических исследований, но и для практического применения в области физики частиц и ядерной энергии. Это может привести к совершенствованию ускорителей частиц и экспериментов с высокоэнергетическими столкновениями.

Фото: From Wikimedia Commons/ IAC; original image of the Helix Nebula (NASA, NOAO, ESA, the Hubble Helix Nebula Team, M. Meixner, STScI, & T. A. Rector, NRAO.) (Creative Commons Attribution 4.0 International license)