愛達荷州立大學(xué)教授達斯汀·麥克納爾蒂(DustinMcNulty)拿著在他的實驗室中創(chuàng)建的粒子探測器系統(tǒng)。該探測器幫助測量了Calcium-48的中子表皮厚度，精確到百萬分之0.025納米。

“原子核由中子和質(zhì)子組成，”麥克納爾蒂說。“而且它們非常微小——直徑只有百萬分之一納米。相比之下，一根人的頭發(fā)大約在80,000到100,000納米之間。”

McNulty最近通過鈣半徑實驗(CREX)參與了專注于Calcium-48中子的研究。他和他的合作者團隊試圖測量鈣48核上的中子表層有多厚。

“中子不帶電，這使得它們很難被檢測到，”麥克納爾蒂說。

在他們的實驗中，他們探測了中子在原子核中的分布情況，并成功地測量了百萬分之一納米范圍內(nèi)的中子表皮厚度。

“這些新的測量將幫助理論家和研究人員創(chuàng)建更準(zhǔn)確的模型，”麥克納爾蒂說。“在未來，它將有助于更好地了解原子核內(nèi)起作用的力量。”

此前，McNulty進行了一項類似的實驗來測量鉛的中子表皮，稱為Pb半徑實驗(PREX)。這項研究為中子星的結(jié)構(gòu)提供了線索。

McNulty的一位合作者最近向物理學(xué)會核物理分會2021年秋季會議的與會者展示了他們的新CREX結(jié)果。今年春天，麥克納爾蒂和他的合著者計劃在《物理評論快報》上發(fā)表他們的CREX結(jié)果。

“我大約十年前開始從事這個項目。不僅成功完成測量，而且在此過程中幫助指導(dǎo)和培訓(xùn)新科學(xué)家，這對我來說非常有益，”McNulty說。“四名研究生在從事這些項目時獲得了學(xué)位，數(shù)十名本科生獲得了實踐研究經(jīng)驗。”