Зеркальные легкие ядра отличились от тяжелых частотой рождения нуклонных пар
Физики из 13 стран рассказали о результатах исследования относительной частоты рождения короткодействующих двухнуклонных корреляций в легчайших зеркальных ядрах, содержащих по три нуклона. Данные были получены для определенного кинематического диапазона при рассеянии электронов на ядрах. Коллаборация выяснила, что в легких ядрах нейтрон-протонные пары образуются примерно в два раза чаще, чем протон-протонные, что существенно отклоняется от картины в тяжелых ядрах, где это значение гораздо больше. Новые результаты помогут теоретикам лучше понять, как устроены нуклон-нуклонные взаимодействия. Исследование опубликовано в Nature.
Физики довольно плохо понимают то, как ведут себя нуклоны в атомных ядрах, на фоне того, что они знают о поведении электронов в атомах. Экспериментальное исследование этого вопроса ограничено узостью доступного инструментария (главным образом это опыты по рассеянию на ядрах) и небольшой его точностью. Развитие теории же упирается в недостатки существующих методов описания нуклон-нуклонного взаимодействия, а также в его интенсивность, которая не всегда позволяет использовать приближенные методы.
По этой причине физики пытаются представить себе поведение протонов и нейтронов в ядрах с помощью различных моделей, чаще всего описывающих нуклоны как невзаимодействующие частицы, двигающиеся в некотором среднем потенциале. Например, модель ферми-газа описывает ядро в основном состоянии как смесь двух вырожденных ансамблей фермионов, чьи импульсы не могут превышать некоторую границу (импульс Ферми).
Однако законы квантовой механики допускают временную близость двух нуклонов, при которой в игру вступает довольно сильная короткодействующая часть нуклон-нуклонного взаимодействия. Такие пары нуклонов называют короткодействующими двухнуклонными корреляциями (КДК). Для них характерно то, что большая сила временно разгоняет нуклоны до импульсов, превышающих импульсы Ферми, но направленных в противоположные друг другу стороны.