ヘリウム6原子核原子核物理学において、原子核は、中心核が軌道を回る陽子または中性子の「ハロー」に囲まれている場合、ハロー核、あるいは核ハローを持つと言われます。このハロー核は、液滴モデルで予測される半径よりも著しく大きくなります。ハロー核は、核種表の両端、すなわち中性子ドリップラインと陽子ドリップラインで形成され、半減期はミリ秒単位で測定されるほど短いです。これらの原子核は、イオンビーム中で形成された直後に研究されます。
一般的に、原子核は陽子と中性子が密接に結合した集合体である。しかし、一部の核種では、特定の種類の核子が過剰に存在する。このような場合、核のコアとハローが形成される。
多くの場合、この性質は散乱実験で検出され、原子核が通常予想される値よりもはるかに大きいことが示されます。通常、原子核の断面積（古典的な半径に対応）は、一定密度の球の場合と同様に、その質量の立方根に比例します。具体的には、質量数Aの原子核の場合、半径rは（おおよそ）
どこ
1.2 fmです。
ハロー核の一例として、半減期が 8.6 ms の11 Liが挙げられます。これは、3 個の陽子と 6 個の中性子からなるコアと、2 個の独立した緩く結合した中性子からなるハローで構成されています。反ニュートリノと電子の放出によって11 Beに崩壊します。 [ 1 ]その質量半径は 3.16 fm で、 32 Sや、さらに驚くべきことに208 Pbの質量半径に近く、どちらもはるかに重い原子核です。[ 2 ]
核ハローの実験的確認は最近行われており、現在も進行中である。追加の候補が疑われている。9B 、13N、15Nを含むいくつかの核種は、励起状態ではハローを持つが、基底状態では持たないと計算されている。[ 3 ]
核ハローを持つ既知の核種のリスト
中性子ハローを持つ原子核には、11Be [ 5 ]と19Cがある。2個の中性子ハローは6He 、 11Li 、 17B 、 19B 、 22Cによって示される。
2つの中性子からなるハロー核は3つの断片に分裂し、その挙動からボロメオ型と呼ばれます。これは、3つのボロメオ環が互いに連結しているものの、2つの環が連結部分を共有していないのと同様です。例えば、2つの中性子からなるハロー核である6He（アルファ粒子と2つの中性子からなる3体システムとみなすことができます）は束縛されていますが、5Heも二中性子も束縛されていません。8Heと14Beはどちらも4つの中性子からなるハローを示します。
陽子ハローを持つ原子核には、8Bと26Pがある。2つの陽子からなるハローは、17Neと27Sに見られる。陽子ハローは、過剰な陽子の反発力のため、中性子ハローよりも稀で不安定であると考えられている。
参考文献
- ↑ 「It's Elemental - 元素リチウムの同位体」 。 2015年4月15日取得。
- ↑ 「ISOLDE、最上級の道を辿る」 。2004年5月3日。 2012年2月7日のオリジナルからアーカイブ。 2015年4月15日取得。
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- ↑米国国立核データセンター。「NuDat 2.6」 。 2015年3月13日取得。
- ↑クリーガー、A;ブラウム、K。ビッセル、M.L;フロムゲン、N;ゲッペルト、Ch;ハメン、M;クライム、Ｋ；コワルスカ、M;クレーマー、J;ネフ、T;ノイガート、R;ネイエンス、G;ネルタースホイザー、W;スイス、ノボトニー。サンチェス、R;ヨルダノフ、D.T (2012)。 「Phys. Rev. Lett. 108, 142501 (2012) - 12 Be の核電荷半径」。物理的なレビューレター。108 (14) 142501.arXiv : 1202.4873。土井: 10.1103/PhysRevLett.108.142501。PMID 22540787。S2CID 1589595。
さらに読む
- ネルタースホイザー、W.ティーデマン、D.ジャコバ、M.アンジェルコビッチ、Z.ブラウム、Ｋ．ミシガン州ビッセル。カザン、R.ドレイク、GWF。ゲッペルト、Ch.コワルスカ、M.クレーマー、J.クリーガー、A.ノイガート、R.サンチェス、R.シュミット・カーラー、F.ヤン、Z.-C.ヨルダノフ、DT;ジマーマン、C. (2009)。 「Be7、9、10 と 1 中性子ハロー核 Be11 の核電荷半径」。物理的なレビューレター。102 (6) 062503.arXiv : 0809.2607。ビブコード: 2009PhRvL.102f2503N。doi : 10.1103/ PhysRevLett.102.062503 . PMID 19257582. S2CID 24357745 .
- 「ハローを持つ原子核：科学者が初めてレーザーで1つの中性子ハローの大きさを測定」 2009年。2020年11月9日にオリジナルからアーカイブ。2020年7月24日に取得。
測定結果から、[Be-11]原子核のハロー中性子と高密度コアの平均距離は7フェムトメートルであることが明らかになった。したがって、コア自体の半径はわずか2.5フェムトメートルであるため、ハロー中性子は最も外側の陽子よりも高密度コアから約3倍遠い位置にある。
- マルケス、FM。ラビシュ、M.オア、NA;アンジェリック、JC。アクセルソン、L.ブノワ、B.カリフォルニア州バーグマン。ボルヘ、MJG;ウェストミンスター州キャットフォード。チャペル、自走砲。ニューメキシコ州クラーク。コスタ、G.カーティス、N.ダリーゴ、A.デ・ゴエス・ブレナンド、E.デ・オリベイラ・サントス、F.ドルヴォー、O.ファジオ、G.フリーアー、M.ブラジリア州フルトン。ジャルディーナ、G.グレヴィ、S.ギルモー・ミュラー、D.ハナッペ、F.ヒューシュ、B.ジョンソン、B.ルブラン、C.リーンハルト、S.レヴィトウィッツ、M.他 。 （2002年）。 「中性子クラスターの検出」。Physical Review C . 65 (4) 044006. arXiv : nucl-ex/0111001 . Bibcode : 2002PhRvC..65d4006M . doi : 10.1103/PhysRevC.65.044006 . S2CID 37431352 .
