Совершен прорыв в изучении структуры атомов

Ученые из международной коллаборации Jefferson Lab Hall A Tritium Collaboration сообщили о прорыве в понимании внутреннего строения нуклонов - протонов и нейтронов, составляющих атомные ядра. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL), передает Day.Az со ссылкой на Gazeta.ru.

Протоны и нейтроны состоят не только из трех основных кварков (up и down), но и из постоянно возникающих и исчезающих кварк-антикварковых пар, связанных глюонами. До сих пор оставалось загадкой, как именно распределяются импульс и спин между всеми этими частицами.

Эксперимент MARATHON проводился с использованием редкой и крайне сложной в обращении мишени - радиоактивного газообразного трития.

Физики бомбардировали мишени из трития, гелия-3 и дейтерия пучком электронов с энергией 11 ГеВ, регистрируя их неупругое рассеяние. Для анализа применялись два современных магнитных спектрометра зала А Jefferson Lab.

Ученые получили уникальные данные о структуре трития и гелия-3, "зеркальных ядер". В них число протонов в одном ядре равно числу нейтронов в другом. Также впервые был измерен EMC-эффект для трития. Это явление, при котором внутренняя структура нуклонов в ядре меняется по сравнению со свободными нуклонами.

Результаты помогут уточнить модели квантовой хромодинамики и пролить свет на природу взаимодействий между нуклонами в легких ядрах.

"Это данные, которые, скорее всего, больше никогда не будут собраны, потому что работа с тритием чрезвычайно сложна и опасна. Они станут ключом к пониманию субатомной физики и помогут теоретикам проверить свои модели", - отметил Макс Петратос, один из руководителей эксперимента.