导读 通过从铅中散射电子，铅半径实验或PREX-II测量原子核周围中子皮肤的厚度。该实验(显示的中心组件)使用石英晶体(透明对角矩形)检测电子。一
通过从铅中散射电子，铅半径实验或PREX-II测量原子核周围中子“皮肤”的厚度。该实验(显示的中心组件)使用石英晶体(透明对角矩形)检测电子。
一些原子核是薄皮的——它们被一层薄薄的中子壳包围着。
物理学家现在知道一种特定类型的原子核的中子皮有多厚。研究人员在4月27日的《物理评论快报》在线版上报告称，lead-208的表皮厚度约为0.28万亿分之一毫米，此外还有82个质子和126个中子。
Lead-208的原子核大致呈球形，一个质子球嵌在一个稍大的中子球内。测量球体大小之间的差异可以揭示铅光滑中子皮的厚度。
测量质子球的大小相对简单：物理学家可以向原子核发射带电粒子，并研究粒子如何从带正电的质子上散射开。但是因为中子不带电荷，所以它们所包含的体积更难测量。
因此，位于弗吉尼亚州纽波特纽斯的杰斐逊实验室的铅半径实验(PREX-II)的研究人员使用了一种特殊技术。该团队测量了电子如何根据自旋或角动量从原子核中以不同方式散射。由于电子根据自旋方向以不同的速率与中子相互作用，因此该实验揭示了中子球的宽度，使研究人员能够计算出中子表皮厚度。
中子皮比物理学家预测的要厚一些。马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的物理学家兼PREX-II联合发言人KrishnaKumar说，这一结果“让每个人都坐起来注意并开始质疑自己的假设”。
未来的测量将测试另一个核的皮肤，钙48。这些测量一起可以帮助科学家更好地理解原子核和中子挤在一起的其他领域的理论，例如在中子星中，极其致密的死星主要由中子组成(SN:4/20/21)。