Ученые НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ совместно с российскими и зарубежными коллегами уточнили магнитные моменты тяжёлых ядер, которые необходимы для проверки фундаментальных физических теорий. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Physical Review Research.
Ранее исследователям удалось разгадать загадку сверхтонкой структуры висмута. До недавнего времени во всех справочниках приводилось неправильное значение магнитного момента тяжёлого ядра. Из-за этого эксперимент по сверхтонкому расщеплению висмута, проведенный немецкими учеными в 2017 году, показал гигантское расхождение с теоретическими расчетами. Это противоречие удалось разрешить ученым НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ. В лаборатории квантовой химии Л.В. Скрипников вместе с коллегами разработал подход, позволивший с высокой точностью интерпретировать экспериментальные данные по ядерному магнитному резонансу соединения, содержащего висмут.
После решения загадки сверхтонкой структуры висмута оказалось, что она не единственная. Ещё в 1998 году были выполнены сложные эксперименты по измерению сверхтонкого расщепления в водородоподобном ионе свинца (207Pb81+). Как и в предыдущем случае, прямое сравнение экспериментальных данных с теоретическими предсказаниями было затруднено из-за большой погрешности значения магнитного момента ядра свинца. Для решения этой задачи ученые осуществили новый эксперимент по ядерному магнитному резонансу соединения свинца и провели его надежную интерпретацию. На этот раз им удалось добиться ещё более высокой точности расчетов благодаря применению усовершенствованных теоретических подходов. Полученное значение магнитного момента существенно отличается от данных, приводимых в справочных таблицах.
Точные значения магнитных моментов тяжёлых ядер необходимы для проверки предсказаний релятивистской электронной теории, а также для установления значений магнитных моментов короткоживущих ядер. Использование атомно-молекулярных систем позволяет ученым НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ осуществлять теоретические исследования свойств и структуры ядер на новом уровне. Данный проект был недавно поддержан грантом в рамках Президентской программы исследовательских проектов РНФ.
