Суперкомпьютер Summit подтвердил существование загадочных сисионных нейтронов

Исследователи из Университета Вашингтона и Лос-Аламосской национальной лаборатории провели на суперкомпьютере Summit в лаборатории Ок-Ридж точнейшую симуляцию процесса ядерного деления. Результаты их работы подтвердили существование ранее спорных «сисионных нейтронов» и опровергли представление о случайности процесса ядерного деления.

Фокус исследования — стадия «разрыва шейки», когда ядро растягивается и распадается на две части. Симуляция, потребовавшая почти миллион часов работы суперкомпьютера, выявила, что процесс разрыва управляется более сложными и предсказуемыми механизмами, чем считалось ранее. Было обнаружено, что незначительные отклонения в плотности ядерного вещества предопределяют место разрыва задолго до окончательного распада ядра.

Одним из наиболее неожиданных открытий стало то, что соединение между двумя фрагментами ядра поддерживается, главным образом, нейтронами. В момент разрыва происходит интенсивный и стремительный выброс энергии. Симуляция также доказала существование сисионных нейтронов, излучаемых в момент разрыва ядра, которые ранее вызывали сомнения у специалистов.

Эти нейтроны были зафиксированы в двух режимах: одни из них излучаются вбок, когда фрагменты движутся горизонтально, другие распространяются перпендикулярно оси движения фрагментов. Более того, спектры этих нейтронов имеют высокую энергию и значительно отличаются от нейтронов в тепловом диапазоне, что представляет особый интерес для дальнейших исследований.

Исследование команды не только углубляет понимание ядерного деления, но и ставит под сомнение ранее существующие модели, открывая новые горизонты в ядерной физике.