物理学家利用基于分子的新方法观察原子核内部

麻省理工学院的物理学家设计了一种新方法,利用一氟化镭中的电子来探索原子核,有可能揭示基本的对称性破坏。通过一种新的基于分子的方法,物理学家可以窥视原子核内部的帖子首次出现在《科学询问者》上。

来源:Scientific Inquirer

麻省理工学院的物理学家开发了一种探测原子核内部的新方法,利用原子自身的电子作为分子内的“信使”。

在今天发表在《科学》杂志上的一项研究中,物理学家精确测量了围绕镭原子旋转的电子能量,该镭原子与氟化物原子配对形成一氟化镭分子。他们将分子内的环境用作一种微观粒子对撞机,其中包含镭原子的电子并促使它们短暂地穿透原子核。

通常,探测原子核内部的实验涉及大型、数公里长的设施,这些设施将电子束加速到足以碰撞和分裂原子核的速度。该团队基于分子的新方法提供了一种直接探测原子核内部的桌面替代方案。

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在一氟化镭的分子中,研究小组测量了镭原子电子在分子内部运动时的能量。他们发现了轻微的能量变化,并确定电子一定短暂地穿透了镭原子的原子核并与其内容物相互作用。当电子飞出时,它们保留了这种能量转移,提供了一个核“信息”,可以通过分析该信息来感知原子核的内部结构。

该团队的方法提供了一种测量核“磁分布”的新方法。在原子核中,每个质子和中子的作用就像一个小磁铁,它们的排列方式不同,具体取决于原子核的质子和中子的分布方式。该团队计划应用他们的方法首次精确地绘制镭核的这一特性。他们的发现可能有助于解答宇宙学中最大的谜团之一:为什么我们在宇宙中看到的物质比反物质多得多?

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