關(guān)于鉛（Pb）你了解多少？近日,，一項(xiàng)發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》的新研究發(fā)現(xiàn),，Pb原子核中子皮的厚度驚人，是物理學(xué)家預(yù)測(cè)的兩倍,。這一結(jié)果表明中子星,，即超新星爆炸后留下的超致密球體，可能比一般理論預(yù)測(cè)的更堅(jiān)硬,、體積更大,。

　　原子核由質(zhì)子和中子組成，它們被強(qiáng)大的核力黏在一起,，其外圍由一層純中子組成的皮包裹,。

　　在托馬斯·杰斐遜國(guó)家加速器裝置進(jìn)行Pb半徑實(shí)驗(yàn)（PREX）的核物理學(xué)家，已經(jīng)測(cè)量出了這層中子皮的厚度,。

　　實(shí)驗(yàn)中,，研究人員將大量電子從208Pb（Pb最常見(jiàn)的同位素，它有82個(gè)質(zhì)子和126個(gè)中子）的原子核上彈回,。通過(guò)產(chǎn)生的電磁散射,，其他物理學(xué)家先前測(cè)量了208Pb核中質(zhì)子的分布，發(fā)現(xiàn)它的半徑延伸到5.50費(fèi)米（1費(fèi)米等于百萬(wàn)分之一納米）,。

　　為了探測(cè)中子,，物理學(xué)家利用了電子可在微弱的核力下與質(zhì)子和中子相互作用的性質(zhì)。這種微弱核力的強(qiáng)度取決于入射的電子是向右旋轉(zhuǎn)還是向左旋轉(zhuǎn),。研究人員向Pb原子核發(fā)射一束電子,，幾乎所有電子都以相同的方式旋轉(zhuǎn)，研究人員測(cè)量了它們以特定角度偏轉(zhuǎn)的概率,，然后翻轉(zhuǎn)電子,，使其向相反方向旋轉(zhuǎn)，并尋找兩者的差異,。這種微小的不對(duì)稱性可以表明微弱核力的作用,，其大小可以揭示中子的空間分布。

　　研究人員觀察到的不對(duì)稱性表明Pb原子核的中子皮厚度為0.28費(fèi)米（誤差約為0.07費(fèi)米）,。這一測(cè)量結(jié)果與PREX團(tuán)隊(duì)在2012年報(bào)告的結(jié)果非常吻合,，但新數(shù)據(jù)將不確定性降低了一半,。

　　這迫使物理學(xué)家開(kāi)始審視基于此的一些假設(shè)，比如中子星的大小,。

　　佛羅里達(dá)州立大學(xué)核理論學(xué)家Jorge Piekarewicz解釋說(shuō),，盡管原子核的密度比中子星低，但前者可用以對(duì)后者進(jìn)行推斷,。更厚的中子皮意味著中子星的可壓縮性比許多理論預(yù)測(cè)的要小,，那么中子星體積可能比預(yù)測(cè)的要大。

　　在近日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》的另一篇論文中,，Piekarewicz及同事計(jì)算出,，PREX的研究結(jié)果意味著一顆質(zhì)量為太陽(yáng)1.4倍的普通中子星的半徑為13.25~14.25公里。而此前大多數(shù)理論得出的估計(jì)值約為10公里,。

　　但也有學(xué)者對(duì)上述發(fā)現(xiàn)持懷疑態(tài)度,。密歇根州立大學(xué)核理論學(xué)家Witold Nazarewicz表示，研究小組只測(cè)量了電子散射的不對(duì)稱性,，將不對(duì)稱性轉(zhuǎn)化為中子皮厚度的理論也存在不確定性,。“研究小組獲得的不對(duì)稱性數(shù)值也可能與Pb原子核其他性質(zhì)的測(cè)量結(jié)果沖突,?！?strong>（徐銳）