Новый метод снял вопросы о природе стабильности атомных ядер

Группа исследователей под руководством Чэньжуна Дина из Университета Сунь Ятсена предложила объяснение феномена «магических ядер» — изотопов с определенными комбинациями протонов и нейтронов, обладающих необычайно высокой стабильностью.

Ранее описание их устойчивости в контексте реального сильного ядерного взаимодействия представляло для науки значительную сложность.

Команда разработала метод, описывающий ядро через волновые функции с учетом вероятностей всех состояний нуклонов. Это позволило установить связь между квантовой структурой ядра и его стабильностью. Эффективность подхода была проверена на дважды магическом изотопе олово-132, в составе которого 50 протонов и 82 нейтрона.

Анализ показал, что при переходе к низкому разрешению наблюдается картина энергетических уровней, подтверждающая магические числа, предсказанные оболочечной моделью. Ученые выявили переход от спиновой к псевдоспиновой симметрии, который сопровождается появлением магических чисел. При этом установлено, что ключевую роль в спин-орбитальном расщеплении играют силы трехнуклонного взаимодействия.

Данное открытие впервые объединяет экспериментальные подходы с методами из первых принципов. Результаты работы открывают возможности для исследования малоизученных областей ядерной карты, включая свойства тяжелых экзотических ядер.