Ключ к разгадке внутренней атомной жизни по тонким сдвигам излучения света

Атомы поглощают и излучают свет различной длины волны. Физикам давно известно, что в поглощаемом или испускаемом свете происходят крошечные изменения или сдвиги из-за свойств атомного ядра. Теперь группа ученых выяснила так называемую сверхтонкую структуру атомов кадмия.

Опираясь на метод, называемый лазерной спектроскопией, они измерили изменения в переходе энергии в атоме кадмия — Cd в периодической таблице. Они изучили цепочку изотопов с нечетным числом нейтронов от 59 в 107Cd до 75 в 123Cd. Из этих высокоточных измерений они смогли определить физическую причину сдвига в ядре. Эти выводы, сделанные Надей Фроммген из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце, Германия, и международными коллегами теперь опубликованы в European Physical Journal D.

На сверхтонкую структуру атома кадмия влияют два основных фактора. Во-первых, электроны, вращающиеся вокруг ядра, создают магнитное поле, которое приводит к силе, действующей на ядро, и разделяет его линии поглощения и излучения на ряд более тонких линий. Во-вторых, на него влияет способ распределения заряда в ядре — величина, известная как электрический квадрупольный момент ядра, которая появляется только для несферических распределений. Некоторые ядра имеют форму мяча для регби, фрисби или даже груши.

Своеобразным результатом этого исследования сверхтонкой структуры Cd стало наблюдение очень регулярной аномалии в магнитном распределении внутри ядра — ранее наблюдавшейся только в ртути — что указывает на возможную общую особенность ядер.Ядерные свойства, идентифицированные с помощью таких точных измерений, имеют как теоретическое, так и практическое значение в астрофизике, ядерной физике и физике плазмы.

Они также важны для таких методов обнаружения, как атомная, химическая и твердотельная спектроскопия, а также ядерный магнитный резонанс.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *