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以光速投掷“核飞镖”:物理学家翻转粒子加速器以获得清晰的原子核视野

『快看奇闻网摘要_以光速投掷“核飞镖”:物理学家翻转粒子加速器以获得清晰的原子核视野』"我们已经打开了研究SRC对的大门,不仅在稳定的核子中,而且在中子星合并等环境中非常丰富的丰中子核中,"研究的共同作者,麻省理工学院物理学副教授Or Hen说。“这让我们更接近理...


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据外媒报道,麻省理工学院(MIT)和其他研究机构的物理学家正在将离子束射向质子云--就像以光速投掷“核飞镖”一样--以绘制原子核的结构图。该实验是对通常的粒子加速器的翻转,它将电子抛向原子核,以探测其结构。该团队利用这“反向动力学”的方法,筛选出原子核内杂乱无章的量子力学影响因素,从而清晰地看到原子核的质子和中子,以及其短程关联对(SRC对)。
这些是质子或中子对,它们短暂地结合在一起,形成超密集的核物质液滴,它们被认为是中子星中超密集环境的主宰。
以光速投掷“核飞镖”:物理学家翻转粒子加速器以获得清晰的原子核视野
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该结果于3月29日发表在《自然物理学》上,证明了反运动学可以用来描述更不稳定的核的结构--科学家们可以用它来理解中子星的动力学及其产生重元素的过程,这是必不可少的成分。
"我们已经打开了研究SRC对的大门,不仅在稳定的核子中,而且在中子星合并等环境中非常丰富的丰中子核中,"研究的共同作者,麻省理工学院物理学副教授Or Hen说。“这让我们更接近理解这种奇异的天体物理现象。”
该研究的共同作者包括麻省理工学院的Jullian Kahlbow和Efrain Segarra,特拉维夫大学的Eli Piasetzky,以及来自达姆施塔特工业大学、俄罗斯联合核研究所(JINR)、法国原子能和替代能源委员会(CEA)和德国亥姆霍兹重离子研究中心(GSI)的研究人员
以光速投掷“核飞镖”:物理学家翻转粒子加速器以获得清晰的原子核视野
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一个倒置的加速器
粒子加速器通常通过电子散射探测核结构,即高能电子被射向静止的靶核云。当电子撞击到核子时,它会击穿质子和中子,电子在此过程中失去能量。研究人员测量电子束在这种相互作用前后的能量,计算出被踢走的质子和中子的原始能量。
虽然电子散射是重建原子核结构的精确方法,但它也是一种偶然的游戏。鉴于单个电子相对于整个原子核来说是微不足道的,因此电子击中原子核的概率相对较低。为了增加这个概率,电子束被加载了越来越高的电子密度。
科学家们也会用质子束代替电子来探测原子核,因为质子相对来说更大,更容易击中目标。但质子也更复杂,由夸克和胶子组成,它们之间的相互作用会混淆对原子核本身的最终解释。
为了获得更清晰的图像,物理学家近年来颠覆了传统的设置。通过将一束核子或离子射向质子目标 ,科学家不仅可以直接测量被击落的质子和中子,还可以比较原始核与残余核或核碎片与目标质子相互作用后的情况。
“有了反向动力学,我们就能准确地知道当我们去除质子和中子时,核子会发生什么,”Hen说。
以光速投掷“核飞镖”:物理学家翻转粒子加速器以获得清晰的原子核视野

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来源:(姜官哆说说历史)

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