Нова модель пояснила асиметрію поділу ізотопу ртуті

Дослідники створили п’ятивимірну модель для пояснення загадкового асиметричного розщеплення ртуті та вдосконалення прогнозів ядерних процесів.

Міжнародна команда вчених розробила «п’ятивимірну модель Ланжевена», що пояснює дивовижний подвійний розподіл маси при розщепленні ізотопу ртуті-180. Попередні моделі не враховували ефекти оболонки, що впливають на динаміку розпаду при високих енергіях. «Модель дозволяє відстежувати зміну форми ядра від рівноваги до моменту поділу» — зазначає доцент Чікако Ішізука. Це підтверджує ключову роль оболонкових ефектів навіть для легших елементів.

Дослідження показало, що асиметричне розщеплення ртуті суперечить схемам, створеним для урану й плутонію. Вчені моделювали розпад ізотопів 180Hg і 190Hg, використовуючи зіткнення 36Ar з 144Sm та 154Sm відповідно. «Наші обчислення точно відтворюють експериментальні дані про масовий розподіл і кінетичну енергію» — стверджують автори. Це значно покращує точність прогнозних моделей для ще недосліджених ізотопів.

Важливим удосконаленням стало введення «м’якої стінки» на межах простору деформації ядра. Такий підхід дає змогу моделювати поступову зміну форми під час розщеплення. Дослідники також врахували еволюцію оболонкових ефектів зі зростанням енергії збудження до 50 Мев. «Ці ефекти не зникають на високих енергіях, як вважалося раніше» — підкреслює Ішізука.

Модель також включає багатошарове розщеплення, коли нейтрони випускаються перед поділом. Цей ефект майже не змінює масу фрагментів на низьких енергіях, але сильно впливає на загальну кінетичну енергію. «TKE стає корисним інструментом для дослідження багатошарового механізму» — наголошують дослідники. Ці результати розширюють наше розуміння ядерних процесів і демонструють надійність 5D-підходу Ланжевена.