WikiDer > Континент стабильности

Continent of stability

В континент стабильности предположительно большая группа нуклиды с массой более 300 дальтон устойчивая к радиоактивному распаду, состоящая из свободно текущих до кварков и вниз кварки а не верхние и нижние кварки, связанные в протоны и нейтроны. Материя, содержащая эти нуклиды, называется кварковой материей вверх-вниз (удQM).[1] Континент стабильности назван по аналогии с остров стабильности. Однако, если он существует, диапазон заряда и массы будет намного больше, чем на острове. Кварковая материя состоит из верхних и нижних кварков, как предполагается, будет иметь более низкое энергетическое состояние, чем то, которое содержит странные кварки (странная кварковая материя), а также ниже, чем комбинация кварков в виде адроны обнаруживается в нормальных атомных ядрах, если имеется более 300 протонов и нейтронов.[1][2] Нижний предел 300 был рассчитан на основе модели поверхностного натяжения, где поверхность имеет более высокую энергию, чем внутренняя часть куска кварковой материи. Чтобы быть абсолютно более устойчивой формой, энергия должна быть ниже, чем у наиболее стабильной нормальной материи, то есть 930 МэВ на барион. Если бы эти нуклиды кварковой материи существовали, они были бы устойчивы к деление, поскольку деление увеличит поверхность. Нуклид кварковой материи мог поглощать нейтроны, что приводило к увеличению его массы.[1]

Электрический заряд кварковой материи вверх-вниз: полный результат (синие точки) и объемное приближение (синяя линия). Заштрихованная область - континент стабильности.[1]

Граница континента стабильности определяется ситуациями, когда Кулоновская энергия за счет электрического заряда преодолевает энергия связи, или где распад на атомные ядра приводит к более низкой энергии. Наименьшее энергетическое массовое число пропорционально кубу заряда (атомному номеру). Тем не менее, диапазон зарядов является стабильным для каждой массы, и диапазон увеличивается с увеличением массы. Это может привести к появлению очень тяжелых нуклидов с атомными номерами, такими же, как у существующих известных элементов, и даже кускам кварковой материи с нулевым зарядом.[1]

Предлагаемая альтернативная форма кварковой материи, известная как странники содержит странные кварки в дополнение к верхним и нижним кваркам. Он был бы нейтральным по заряду и, следовательно, не образовывал бы атомов. удQM, вероятно, имеет более низкую энергию, чем странник (удс-иметь значение).[3]

На Большой адронный коллайдер, то Сотрудничество с ATLAS пытается наблюдать за подобными вещами.[4]

Другие свойства

Электрон-позитронные пары будут формироваться в поле высокого заряда через Механизм Швингера когда электрический заряд удQM больше 163, при котором барионное число 609.[5] Самая маленькая конюшня удКМ против испускания нейтронов будет иметь барионное число 39.[5]

Формирование в природе

удQM может быть сформирован во время сверхновая звезда коллапс ядра в результате конверсии сверхтяжелых ядер. В этой среде присутствует высокая плотность электронов и электронных нейтрино. В удQM тогда окажется в нейтронные звезды. Нуклиды udQM могут быть обнаружены в космических лучах.[3]

Звезда, содержащая большую часть удQM называется уд кварковая звезда (или удQS). Этот тип материи может содержать тяжелые нейтронные звезды. Так ли это, можно проверить, обнаружив столкновения двойных нейтронных звезд.[6]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Холдом, Боб; Рен, Цзин; Чжан, Чен (31 мая 2018 г.). «Кварковая материя не может быть странной». Письма с физическими проверками. 120 (22): 222001. arXiv:1707.06610. Bibcode:2018PhRvL.120v2001H. Дои:10.1103 / PhysRevLett.120.222001. PMID 29906186.открытый доступ
  2. ^ Зыга, Лиза (15 июня 2018 г.). «Новая форма материи может находиться сразу за пределами таблицы Менделеева». Phys.org.
  3. ^ а б Иида, Кей; Фуджи, Цукихо (2019). "Об устойчивости гигантских ядер в веществе сверхновой в отношении деконфайнмента". Материалы 15-го Международного симпозиума по происхождению вещества и эволюции галактик. Дои:10.7566 / JPSCP.31.011057. ISBN 978-4-89027-143-6.
  4. ^ Сотрудничество, Атлас (2020). «Поиск магнитных монополей и стабильных объектов с высоким электрическим зарядом в протон-протонных столкновениях 13 ТэВ с детектором ATLAS». Phys. Rev. Lett. 124 (3): 031802. arXiv:1905.10130. Bibcode:2019arXiv190510130A. Дои:10.1103 / PhysRevLett.124.031802. PMID 32031842.
  5. ^ а б Ся, Чэн-Цзюнь; Сюэ, Шэ-Шэн; Сюй, Жэнь-Синь; Чжоу, Шань-Гуй (10 января 2020 г.). «Сверхкритические заряженные объекты и создание пары $ e ^ + e ^ - $». Phys. Ред. D. 101: 103031. arXiv:2001.03531. Bibcode:2020arXiv200103531X. Дои:10.1103 / PhysRevD.101.103031.
  6. ^ Чжан, Чен (10 февраля 2020 г.). «Исследование кварковой материи вверх-вниз с помощью гравитационных волн». Физический обзор D. 101 (4): 043003. arXiv:1908.10355. Bibcode:2020PhRvD.101d3003Z. Дои:10.1103 / PhysRevD.101.043003.