4 главных этапа: физики создали самое точное описание деления атома на две части

Американские физики-теоретики создали моделирование, которое помогло обнаружить первую полностью микроскопическую характеристику момента, когда атом разделяется на две части. Это открывает новые возможности для понимания известного энергетического события, которое стало определяющим для науки и техники в 20 веке. Это исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Физики считают, что они создали самое точное теоретическое описание разделения атома на две части без каких-либо предположений и упрощений. Ученые говорят, что впервые они получили точное предсказание этого процесса, которого до сих пор не существовало. Физики использовали уравнения движения известные в ядерной физике с высокой точностью и квантовую механику, чтобы выяснить, что именно происходит при делении атома на две части.

Слово "атом" происходит от латинского слова, которое означает "неделимый". Но еще в конце 30-х годов прошлого века физики выяснили, что это слово неверно описывает атом. Во время экспериментов выяснилось, что при бомбардировке нейтронами ядра атома урана разделяются на две части. То есть атом не является неделимым. Теперь же физикам удалось раскрыть больше секретов ядерного деления.

По словам физиков, если убрать упрощенные модели атома с протонами и нейтронами, которые сгруппированы вместе, то ядро атома представляет собой бурю квантовой активности. Понять то, как ведут себя и взаимодействуют друг с другом отдельные нуклоны, то есть основные частицы, составляющие ядро атома, сложно, но еще сложнее понять этот процесс, когда атом изменяется.

Чтобы сделать более понятным процесс разделения атома физики разделили его на четыре этапа. Для моделирования, созданного с помощью суперкомпьютера, использовались атомы изотопов уран-238, плутоний-240 и калифорнияй-252 с различными начальными условиями.

• Моделирование показало, что в первые 10 в минус 14 степени секунд введение нейтрона, который медленно движется, заставляет ядро ​​атома выпячиваться и меняться в то, приобретая так называемую седловую точку, что делает атом немного похожим на арахис.
• На втором этапе возникает так называемый седловой разрыв, где устанавливаются фрагменты процесса деления. Этот этапа продолжается примерно 5×10 в минус 21 степени секунд.
• На третьем этапе, когда происходит полный разрыв ядра атома и оно официально делиться на две части в течение 10 в минус 22 степени секуунд.
• На четвертом этапе, который продолжается 10 в минус 18 степени секунд осколки деления принимают форму и ускоряются, что приводит к высвобождению нейтронов и гамма-лучей. При этом последний этап создает другие процессы распада после короткой задержки.

По словам физиков, их квантовое моделирование является наиболее точным на сегодняшний день описанием того, чего именно следует ожидать в момент разрыва, когда мост, соединяющий две половины большого атомного ядра, сжимается и разделяется.

Как уже писал Фокус, найден способ подтвердить существование темной материи. Исследователи считают, что частицы темной материи могли врезаться в Землю в какой-то момент в далеком прошлом нашей планеты.

Также Фокус писал о том, почему физики считают, что Вселенная началась именно с Большого взрыва и какие еще секреты хранит это событие, которое произошло почти 14 млрд лет назад.