“实验和计算可以检查硼的多而杂舞蹈”

在超级计算机实现的实验和理论计算相结合的研究中，科学家已经揭示了两种硼同位素的核几何结构。 结果，可以开发出科学家通过实验可以验证的其他细胞核结构的正确计算方法。

美国能源部( doe )氩国立研究所的研究人员与德国和波兰的科学家合作，查明了硼-10和硼-11之间核能电荷半径的差异。 的半径表示原子核的大小，一般具有比较模糊的边缘。

对于远远大于硼的原子，很难高精度地计算原子力电荷半径。 中子和质子的数量非常多，其性质和相互作用必须来源于量子力学。

核理论建立在量子色动力学( qcd )之上，是适用于构成核内质子和中子的夸克和胶子的物理规则。 但是，由于其多样性和复杂性，想要单独使用qcd处理原子力学几乎是不可能的任务，研究者至少必须依赖于一点简化的假设。

因为硼比较轻-只有5个质子和少量中子-团队模拟了mira超级计算机上的2个硼同位素，成功地用激光光谱学进行了实验研究。 mira是美国能源部科学客户端设施办公室Argonneleadershipcomputingfacility ( alcf )的一部分。

这是最多最复杂的原子核之一，通过实验可以得到这些准确的测量结果并从理论上推导出来，是负责研究的阿贡核物理学家彼得·； 穆勒说。

请注意硼-11(11b )和硼-10 ) 10b )的核配置有什么不同。 需要用非常小的长度尺度进行测量。 飞度计-不到1，000亿分之一米。 在违背直觉的发现中，研究人员揭示了硼-11中的11个核子实际所占的体积比硼-10中的10个核子小。

为了实验上注意硼同位素，达姆施塔特大学的科学家用激光光谱分解同位素样本，这些样本以不同的频率发出荧光。 argonne物理学家robert wiringa解释说，荧光模式的大部分差异是由同位素之间的质量差异引起的，但测量的一部分反映了核的大小。

为了分离这些组件，来自华沙大学和波兹南·亚当·米茨凯维奇大学的合作者进行了最先进的原子理论计算，准确地描绘了硼原子核周围5个电子众多而庞杂的舞蹈。

wiringa说，在早期的电子散射实验中，尚不清楚哪个更大。 通过采用这种激光光谱技术，可以清楚地看到额外的中子是如何将硼-11更紧密地结合在一起的。

根据实验与理论之间对核大小的良好一致性，研究人员以更高的可靠性分析同位素的其他性质，如& beta； 崩溃率。 为了运行计算和实验的能力齐全，验证和加强我们的研究结果，穆勒说。

的下一阶段，硼-8的研究可能有关。 硼-8不稳定，衰变前只有约1秒的半衰期。 据mueller认为，由于核中子数少，与稳定的邻居相比，束缚度小得多，电荷半径有所延长。 有一个预测，只有实验能告诉我们这个松散约束系统的实际模型有多好。 他解释了。

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