شبیه‌سازی برهمکنش‌ های هسته ای به کمک پنس‌های عددی!

38

محققان دانشگاه دولتی کارولینای شمالی و رور بوخوم آلمان،‌ پنس‌های عددی ساخته‌اند که می‌تواند یک هسته را در یک مکان خاص قرار دهد. این ابزار به دانشمندان اجازه می‌دهد چگونگی برهمکنش های هسته ای یا به طور دقیق‌تر، برهمکنش بین پروتون‌ها و نوترون ها که نیروهای بین هسته ای را تولید می‌کند، مطالعه کنند. آنها دریافتند که قدرت برهمکنش‌های موضعی، تعیین می‌کند که هسته‌ها یکدیگر را دفع می‌کنند یا جذب. این یافته به دانشمندان امکان می‌دهد تا پارامترهای کنترل‌کننده دافعه یا جاذبه را در حالت‌های مقید کوانتومی بهتر درک کنند. نتایج این پژوهش دو روز پیش در مجله Physical Review Letters منتشر شد. با دیپ لوک همراه باشید…

دانشمندان می‌گویند:

ما می‌خواهیم با مطالعه چگونگی جذب یا دفع هسته‌ها از یکدیگر، بفهمیم که برهمکنش های هسته‌ ای چگونه ساختار هسته ای را می‌سازند، بنابراین ما به راهی برای نگه‌داشتن ذرات در یک مکان و حرکت آنها نسبت به یکدیگر نیاز داریم تا بتوانیم دافعه یا جاذبه را اندازه‌گیری کنیم.

دانشمندان از یک شبکه عددی با پتانسیل‌های جاذبه‌ای برای ایزوله کردن ذرات مورد مطالعه استفاده کردند. به کمک پتانسیل‌های جاذبه‌ای، می‌توان یک ذره را گیرانداخت، درست مانند تیله‌ای که درون یک چاله‌، گیر می‌کند. در این آزمایش، پتانسیل‌های جاذبه‌ای، همان پنس‌های عددی بودند. دانشمندان، شبیه‌سازی‌ خود را با دو ذره‌ای آغاز کردند که در مکان‌های مختلف نگه داشته شده بودند. آنها به دو نوع برهمکنش بین این ذرات نگاه کردند: برهمکنش‌های موضعی که مکان ذرات نسبت به دیگری،‌ تغییر نمی‌کند و برهمکنش‌های غیرموضعی که مکان‌ ذرات نسبت به سایرین، تغییر می‌کند. محققان می‌گویند:

ما دریافتیم که برهمکنش‌های موضعی، در تعیین اینکه آیا هسته‌ها به یکدیگر می‌چسبند یا یک سیستم مقید را تشکیل می‌دهند، اثر بسیار معمی دارند. به ویژه، قدرت و محدوده‌ی برهمکنش‌های موضعی تعیین می‌کند که آیا هسته‌ها به یکدیگر می‌چسبند یا نه. از طرفی، در برهمکنش‌های غیرموضعی، گاهی اوقات هسته‌ها یکدیگر را دفع می‌کنند. ما بسیار علاقمندیم تا بدانیم چرا هسته‌ها به یکدیگر می‌چسبند تا عناصر جدید را تشکیل دهند. پنس‌های عددی به ما اجازه می‌دهد یک شبیه‌سازی ساده را با استفاده چند ذره انجام دهیم. این شبیه‌سازی در مورد بنیادی‌ترین برهمکنش‌های ذره و راه‌هایی که برهمکنش‌ های هسته‌ ای ، یک ساختار هسته‌ای را شکل می‌دهند، اطلاعات مهمی به ما می‌دهد.

مقاله اصلی را در زیر مشاهده کنید:

معرفی این مقاله

deeplook