📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

عادةً ما يكون لنواة الذرة شكل محدد — إما استطالة مثل البطيخة أو تفلطح مثل اليقطين. لكن السيليكون-30 يتصرف بشكل مختلف: يبدو وكأنه لا يستطيع أن يقرر كيف يكون.

في التجربة، تم توجيه حزمة من نوى السيليكون-28 والسيليكون-30 نحو هدف من الزركونيوم-90 عند طاقات قريبة من حاجز كولوم (Coulomb barrier) — تلك الحدود التي تكاد فيها النوى تتلامس لكنها لا تندمج بعد. ومن خلال كيفية تبعثر النوى، استعاد الفيزيائيون شكلها. تبين أن السيليكون-28 مفلطح باستقرار. أما السيليكون-30 الذي يحمل نيوترونين إضافيين فقد أظهر غرابة: الأوصاف ذات الشكل المستطيل والمفلطح وحتى الكروي تطابقت مع البيانات بشكل متساوٍ.

وأكدت حسابات إضافية باستخدام نموذج الأغلفة (shell model): لا يوجد للسيليكون-30 شكل واحد مميز. حالته الأرضية هي مزيج من تكوينات مختلفة، وكأن النواة "تومض" باستمرار بين المظهر المستطيل والمفلطح والكروي. هذه الظاهرة تسمى تذبذبات الشكل (shape fluctuations).

هذا السلوك نادر في النوى المستقرة. عادةً ما يكون الشكل محددًا بعدد البروتونات والنيوترونات. لكن هنا، على الحدود بين الأعداد السحرية، تعمل التأثيرات الكمومية على طمس الهندسة. يصبح السيليكون-30 مرشحًا لدور نواة ذات شكل "عائم" في الحالة الأرضية — وهذا يفتح نافذة جديدة لفهم كيفية تركيب المادة على المستوى دون الذري.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2602.06580

Quasi-elastic (QEL) scattering measurements have been performed using the $$^{28, 30}$$Si projectiles off the $$^{90}$$Zr target at energies around the Coulomb barrier. Coupled-channels (CC) calculations were carried out in a large parameter space of quadrupole and hexadecapole deformations for the N=Z, $$^{28}$$Si and N=Z+2, $$^{30}$$Si nuclei. $$^{28}$$Si at the N=Z line is observed to be uniquely oblate shaped in its ground state. In contrast, for $$^{30}$$Si with just two additional neutrons -- oblate, prolate, and spherical CC descriptions are equally compatible with the measurements. To further investigate the nuclear structure evolution with varying neutron number, shell-model calculations were performed. These calculations reveal a sudden change in the nuclear structure aspects at $$^{30}$$Si in going from $$^{28}$$Si to $$^{30}$$Si. Combined reaction and structure analyses consistently indicate that $$^{30}$$Si does not possess a well-defined intrinsic shape, and it is a potential candidate for ``shape fluctuations" in its ground state.