Kontinent stability - Continent of stability
Kontinent stability je hypotéza, velká skupina nuklidů s hmotností větší než 300 daltonů , který je stabilní proti radioaktivního rozpadu, který se skládá z volně tekoucí do kvarky a kvarků dolů spíše než nahoru a kvarků vázaných na protony a neutrony dolů. Hmota obsahující tyto nuklidy se nazývá kvarková hmota nahoru-dolů ( ud QM ). Kontinent stability je pojmenován analogicky s ostrovem stability . Pokud však existuje, rozsah náboje a hmotnosti bude mnohem větší než na ostrově. Předpokládá se, že kvarková hmota složená z kvarků nahoře a dole kvarků bude stav s nižší energií než ten, který obsahuje podivné kvarky ( podivná kvarková hmota ), a také nižší než kombinace kvarků ve formě hadronů nalezených v normálních atomových jádrech, pokud existují více než 300 protonů a neutronů. Dolní hranice 300 byla vypočítána na základě modelu povrchového napětí, kde povrch má vyšší energii než vnitřek kousku tvarohové hmoty. Aby byla absolutně stabilnější formou, musí být energie nižší než energie nejstabilnější normální hmoty, tj. 930 MeV na baryon . Pokud tyto nuklidy kvarkové hmoty existují, byly by stabilní proti štěpení , protože štěpení by zvětšilo povrch. Nuklid kvarkové hmoty mohl absorbovat neutrony, což mělo za následek zvýšení jeho hmotnosti.
Hranici kontinentu stability určují situace, kdy Coulombova energie v důsledku elektrického náboje překonává vazebnou energii nebo kde rozpad na atomová jádra vede k nižší energii. Nejnižší hmotnostní číslo energie je úměrné krychli náboje (atomové číslo). Rozsah nábojů je však stabilní pro každou hmotu a rozsah se zvyšuje s rostoucí hmotností. To může vést k velmi těžkým nuklidům s atomovými čísly stejnými jako u existujících známých prvků a dokonce k kusům tvarohové hmoty s nulovým nábojem.
Navrhovaná alternativní forma kvarkové hmoty známá jako strangelety obsahuje kromě kvarků nahoru a dolů také zvláštní kvarky. To by mělo neutrální náboj, a tedy by netvořilo atomy. ud QM je pravděpodobně nižší energie než strangelets ( uds -matter).
Na Large Hadron Collider se ATLAS Collaboration pokouší pozorovat tento druh hmoty.
Další vlastnosti
Páry elektronů a pozitronů se vytvoří v poli vysokého náboje pomocí mechanismu Schwinger, když je elektrický náboj ud QM větší než 163, přičemž baryonové číslo je 609. Nejmenší stabilní ud QM proti emisi neutronů by byl na baryonovém čísle 39.
Formace v přírodě
ud QM by mohl vzniknout během kolapsu jádra supernovy z přeměny supertěžkých jader. V tomto prostředí je přítomna vysoká hustota elektronů a elektronových neutrin. Ud QM by pak skončí v neutronových hvězd . nuklidy udQM mohou být detekovatelné v kosmickém záření.
Hvězda obsahující velký podíl ud QM se nazývá ud kvarková hvězda (neboli ud QS). Těžké neutronové hvězdy mohou obsahovat tento typ hmoty. To, zda ano, lze ověřit detekcí srážek binárních neutronových hvězd.