Science: электроны во фториде радия «заглянули» в ядро без коллайдера

Международная группа физиков показала, что собственные электроны атома можно использовать для считывания информации о его ядре. Исследователи соединили короткоживущий радий‑225 с фтором и получили молекулу RaF, в которой внутреннее электрическое поле «сжимает» электронную плотность к ядру. Это повышает вероятность кратковременного проникновения электронов в ядро и делает их чувствительным зондом. Работа опубликована в журнале Science.

Авторы охладили и зафиксировали молекулы фторида радия, затем пропустили их через вакуумные камеры и с помощью лазерной спектроскопии высокоточно измерили уровни энергии электронов. Ожидалось, что при кратком проникновении в ядро электроны провзаимодействуют с протонами и нейтронами, что слегка сдвинет их энергию. Измерения показали устойчивый сдвиг порядка одной миллионной энергии лазерного фотона относительно теоретического расчёта без учёта ядерного проникновения. По словам соавтора исследования Сильвиу‑Мариана Удреску, помещённый в молекулу радий испытывает внутреннее поле на порядки выше лабораторных, «молекула действует как коллайдер».

Радий выбран целенаправленно: его ядро, согласно теории, имеет грушевидную форму с зарядово‑массовой асимметрией, что увеличивает шансы обнаружить нарушения фундаментальных симметрий — ключ к разгадке несоответствия между Стандартной моделью и преобладанием материи во Вселенной. Результат даёт доказательство принципиальной возможности проводить неразрушающие измерения короткоживущих ядер. Команда планирует применять метод для картирования распределения сил внутри ядра и поиска явлений, выходящих за рамки стандартной теории.

Читайте также:

• Как варят настоящий борщ, а не суп со свеклой: рецепт из книги 1952 года. 2 тонкости, от которых зависит вкус и рубиновый цвет
• Долго боролся с запотеванием окон, а причина была простой: делюсь решением
• Не прорастёт даже в сыром погребе: кладу одну ветку в ящики с картошкой — ни одного ростка до весны
• За 10 минут перестает дуть из окна: ретро-способ из 1980-х, который спасает и сейчас
• «Зима будет аномальной»: синоптики сообщили, к чему готовиться — прогноз на декабрь-январь