Физики впервые за 20 лет передвинули границу нейтронной стабильности ядер, то есть нашли такие изотопы элементов, при добавлении нового нейтрона к которым ядра перестают быть связанными системами частиц.

В новых экспериментах удалось обнаружить предельные изотопы неона и фтора, ими оказались фтор-31 и неон-34, пишут авторы в журнале Physical Review Letters.

Атомные ядра состоят из заряженных протонов и нейтральных нейтронов. Однако далеко не любая комбинация соответствует даже относительно стабильному ядру. Известно, что если построить диаграмму, по осям которой отложить количество протонов и нейтронов в ядре, таблицу нуклидов, то стабильные ядра выстроятся вдоль одной линии, то есть для них характерна примерно одинаковая пропорция протонов и нейтронов.

Также ученые давно выяснили, что некоторые количества нейтронов и протонов значительно чаще встречаются среди стабильных ядер — они получили название «магических чисел». Однако полноценной теории устойчивости ядер пока нет, поэтому физики стараются собрать как можно больше эмпирических данных, которые помогут создать такую теорию.

Одно из экспериментальных направлений — это определение границ стабильности, то есть максимального количества нейтронов или протонов в ядре, после которого оно перестает быть связанной системой нуклонов. До недавнего времени нейтронная граница стабильности была известна лишь для первых восьми ячеек таблицы Менделеева, то есть до кислорода, причем последний раз ее уточняли примерно 20 лет назад. В то же время протонный аналог изучен гораздо лучше по ряду причин, в том числе потому, что она расположена гораздо ближе к устойчивым нуклидам.

Таблица нуклидов / wikipedia.org

Физики из Японии, Германии и США под руководством Тосиюки Кубо (Toshiyuki Kubo) из института RIKEN сделали новое уточнение границы нейтронной стабильности, определив предельные изотопы неона и фтора.