Физики создали искусственные аналоги водорода

Физики создали искусственные аналоги водорода, а именно более тяжелый и более легкий варианты атомов этого элемента. Статья ученых опубликована в журнале Science, а коротко о работе пишет портал Nature News.
Модель атома водорода. Изображение cuny.edu
Модель атома водорода. Изображение cuny.edu

Атом самого распространенного изотопа водорода - протия - состоит из одного протона с обращающимся вокруг него электроном. Существуют также более тяжелые изотопы - дейтерий и тритий, ядра которых дополнительно содержат, соответственно, один и два нейтрона. Так как химические свойства элемента зависят, в первую очередь, от его внешних электронов, все три изотопа водорода в химических реакциях проявляют себя приблизительно одинаково. Однако постулаты квантовой механики утверждают, что из-за разной массы некоторые свойства изотопов все-таки должны отличаться.

Чтобы проверить это утверждение, авторы новой работы решили создать аналоги атомов водорода с более существенной разницей в массе. Для получения таких атомов физики использовали мюоны - частицы, которые в 207 раз тяжелее электрона, но обладают похожими свойствами.

Чтобы получить более легкую версию "псевдоводорода", ученые замещали протон в атомах протия на положительно заряженный мюон (его масса составляет около 11 процентов от массы протона). Тяжелый вариант был получен заменой на мюон одного из электронов в атоме гелия. Атом гелия содержит два протона, два нейтрона и два электрона. Так как мюон тяжелее электрона, он обращается ближе к ядру атома гелия и маскирует положительный заряд одного из протонов. В итоге "ядро" тяжелого "псевдоводорода" оказывается составленным из двух протонов, двух нейтронов и мюона. Вокруг "ядра" обращается оставшийся электрон, так что по структуре получившаяся частица напоминает водород, а ее масса оказывается в четыре раза больше.

Исследователи показали, что изменение тех свойств созданных ими "псевдоводородов", которые, согласно постулатам квантовой механики, должны зависеть от массы, хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями. В данной работе авторы проверяли, как будут изменяться параметры так называемой реакции замещения H + H2 = H2 + H, где H - это обозначение элемента водорода.

В середине прошлого года другой коллектив ученых проверил еще один постулат квантовой механики - так называемое правило Борна, которое описывает вероятность получения определенного результата при проведении измерения.

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Ученые предположили, что коронавирус может передаваться через дыханиеУченые предположили, что коронавирус может передаваться через дыхание
У 15% кошек из Ухани обнаружены следы коронавирусаУ 15% кошек из Ухани обнаружены следы коронавируса
Космическую ракету продали с открытого онлайн-аукционаКосмическую ракету продали с открытого онлайн-аукциона
Украина успешно испытала ракетный комплекс "Нептун"Украина успешно испытала ракетный комплекс "Нептун"
В Индии создали бюджетный портативный аппарат ИВЛ, - СМИВ Индии создали бюджетный портативный аппарат ИВЛ, - СМИ
Блок рекламы


Похожие новости

В Индии создали бюджетный портативный аппарат ИВЛ, - СМИВ Индии создали бюджетный портативный аппарат ИВЛ, - СМИ
Инженеры команды Формулы-1 "Мерседес" создали инновационные аппараты ИВЛ менее чем за 100 часовИнженеры команды Формулы-1 "Мерседес" создали инновационные аппараты ИВЛ менее чем за 100 часов
В США создали активный голеностопный экзоскелетВ США создали активный голеностопный экзоскелет
Физики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомовФизики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомов
Физики нашли способ изогнуть алмазФизики нашли способ изогнуть алмаз
Австралийские ученые воссоздали коронавирусАвстралийские ученые воссоздали коронавирус
Найдена слишком горячая для водорода планетаНайдена слишком горячая для водорода планета
Аномальные нейтрино из глубин космоса: физики недоумеваютАномальные нейтрино из глубин космоса: физики недоумевают
В Украине создали "дрона-сапера" способного обнаружить мины с точностью до сантиметра, - АрмияInformВ Украине создали "дрона-сапера" способного обнаружить мины с точностью до сантиметра, - АрмияInform
В Китае создали "электрокошку" с шестью эмоциямиВ Китае создали "электрокошку" с шестью эмоциями
Последние новости

Подгружаем последние новости