Науковці довели, що у космічних зірках постійно відбуваються ядерні реакції

Японські дослідники з Університету Кюсю зробили важливе відкриття у ядерній фізиці, виявивши, що стабільність атомних ядер значною мірою залежить від взаємодії між трьома нуклонами (загальна назва протона і нейтрона – частинок, з яких складається ядро атома — ред.), а не лише від двонуклонних сил, як вважалося раніше. Відкриття базується на результатах суперкомп’ютерного моделювання.

Для пояснення складного фізичного процесу науковці використали просту аналогію з грою в м’яч: якщо при двонуклонній взаємодії два гравці обмінюються одним м’ячем (піоном), то у тринуклонній системі відбувається одночасна передача кількох м’ячів, що створює складнішу систему взаємодій. При цьому існує лише чотири можливі способи розподілу енергії, серед яких особливе значення має конфігурація “ранг‑1”.

Дослідження показало, що тринуклонна взаємодія суттєво впливає на механізм спін-орбітального розщеплення: коли нуклони рухаються в одному напрямку, їхня енергія зменшується, підвищуючи стабільність ядра. У важких елементах, таких як вуглець-12, це призводить до збільшення розриву між енергетичними рівнями у 2,5 раза.

Це відкриття має важливе значення для розуміння процесів зореутворення, оскільки тринуклонна сила впливає на захоплення нейтронів ядром, що відіграє ключову роль у формуванні важких елементів у зорях. Крім того, вчені виявили, що така взаємодія може створювати квантову заплутаність між нуклонами — явище, яке раніше спостерігалося лише у електронів.

Результати дослідження не лише змінюють наукове розуміння стабільності атомних ядер, але й відкривають нові перспективи для розвитку квантових технологій, особливо у сфері квантових обчислень. Вчені планують і надалі продовжити дослідження, щоб з’ясувати вплив цього ефекту на елементи з більшими атомними масами та визначити можливості його практичного застосування.