3 november 2015
Hur stor är en atomkärna? Svaret på den frågan är inte så välkänt som man kanske tror. Christian Forssén har tillsammans med forskare från Chalmers deltagit i en studie där man nu lyckats hitta ett sätt att göra exakta beräkningar på neutronfördelningen i atomkärnor. Resultaten är publicerade i Nature Physics och kan ge oss kunskap om såväl materians minsta byggstenar som stora neutronstjärnor i universum.
Ilustrationen visar kopplingen mellan den neutronrika atomkärnan i kalcium 48 och Krabbnebulosan som har en neutronstjärna i sitt hjärta. Ettor och nollor står för datorkraften som behövs för att utforska objekt som som skiljer sig i storleksordning hela 18 gånger. Illustratiom: Oak Ridge National Laboratory, U.S. Dept. of Energy; conceptual art by LeJean Hardin and Andy Sproles (klicka för högupplöst bild, öppnas i nytt fönster)
Nature Physics: Neutron and weak-charge distributions of the 48Ca nucleus
Oak Ridge National Laboratory: Calcium-48’s ‘neutron skin’ thinner than previously thought
Chalmers: Att beräkna atomkärnor – från mikrokosmos till universum
En atomkärna består av protoner och neutroner (gemensamt kallade nukleoner). Protonerna är möjliga att studera tack vare att de är elektriskt laddade, men kunskapen om neutronerna har hittills varit begränsad eftersom de är så svåra att mäta.
– Neutroner spelar en stor roll eftersom de utgör det kitt som binder atomkärnan samman, säger Christian Forssén, biträdande professor i fysik vid Chalmers tekniska högskola, som tillsammans med kollegor från amerikanska Oak Ridge National Laboratory (ORNL), och en rad andra institut, har publicerat en studie om hur man kan förutsäga fördelningen av neutroner i atomkärnor med hjälp av så kallade ab initio beräkningar.
Med hjälp av ORNL:s superdatorer och baserat på en modell av den starka växelverkan mellan nukleoner, som utvecklats av Christian Forssén och hans forskargrupp på Chalmers, studerade forskarna atomkärnan kalcium 48. Ab initio-metoden innebär att nukleoner tillsätts en efter en och forskarna kan sedan göra teoretiska förutsägelser om atomkärnors struktur som är mer tillförlitliga än de modeller som använts hittills, där många parametrar anpassas mot själva datan.
Källa text: Chalmers
Fyll i formuläret för att få Sveriges unga akademis nyhetsbrev. Det utkommer upp till sex gånger per år. Du kan närsomhelst välja att avsluta din prenumeration.
