В ядрах действуют все фундаментальные силы природы. Плотная область в центре атома, где находятся протоны и нейтроны,—это место, где ученые могут проверить свое понимание фундаментальных взаимодействий мельчайших строительных блоков материи во вселенной.

Саори Пасторе, доцент кафедры физики искусств и наук Вашингтонского университета в Сент-Луисе, помогает объяснить, что происходит в ядрах, когда они распадаются, рассеиваются друг среди друга или вступают в контакт с субатомными частицами.

Ее недавняя публикация "слабые переходы в легких ядрах", опубликованная в ноябре в журнале Frontiers in Physics, вносит вклад в создание все более точных описательных расчетов ядерной структуры и реакций.

Исследования в области ядерной теории Пасторе непосредственно дополняют экспериментальные работы в рамках национальной программы по ядерной физике и физике элементарных частиц, такие как работа, которая будет проводиться на установке для Пучков редких изотопов (FRIB), пользовательском объекте стоимостью 760 миллионов долларов, который Министерство энергетики (DOE) строит в Мичиганском государственном университете (МГУ). Физики Вашингтонского университета десятилетиями сотрудничали с исследователями из МГУ, Центра ядерных исследований Среднего Запада.

Пасторе является главным исследователем нового гранта Министерства науки США "квантовые расчеты взаимодействий лептон-ядро методом Монте-Карло."

"Здесь, в Вашингтонском университете, мы выполняем микроскопические расчеты ядерной структуры и реакций с использованием теоретических и вычислительных методов", - сказал Пасторе. "Это позволяет нам полностью сохранить сложность нуклонных корреляций и динамики, которые имеют решающее значение для объяснения ядерных свойств.

"Мы предоставляем сообществу точную оценку ядерных последствий", - сказала она.

С помощью своего нового гранта DOE пастор занимается вычислением скорости бета - распада в легких ядрах. Недавняя публикация Physical Review C, написанная с первым автором Гарретом Кингом, аспирантом по физике в Вашингтонском университете, излагает этот подход.

-При бета-распаде нейтрон внутри ядра распадается на Протон с испусканием электрона и антинейтрино, - сказал Пасторе. "Эти показатели известны экспериментально с большой точностью. Мы используем их для проверки правильности нашей микроскопической модели.

"Мы будем использовать грант для продолжения этой программы расчета взаимодействий нейтрино с ядрами—в частности, процессов, для которых экспериментальные данные скудны или труднодоступны или неизвестны", - сказала она.

Пасторе тесно сотрудничает с коллегой Марией Пиарулли, доцентом физики, и членами университетской группы квантового Монте-Карло, чтобы продвинуть работу университета с исследователями, использующими новый FRIB. Она также является частью исследовательской группы Центра космических наук Макдоннелла по физике частиц и ядерной физике, космологии и гравитации.

Уроженец Саленто, Италия, Пасторе много путешествовал для конференций и сотрудничества. Теперь, из-за пандемии COVID-19, большая часть этой работы выполняется в интернете.

- Теоретикам проще перенести все в сеть,- сказал Пасторе. - Иногда это немного утомительно, но ничего непреодолимого. Мне очень повезло, что я могу продолжать работать и видеть своих сотрудников виртуально.

"Я думаю, что на самом деле не хватает какого-то качественного времени с сотрудниками, под которым я подразумеваю неформальную обстановку, чтобы поболтать и выпить кофе", - сказала она. -А это, я думаю, то, чего нам всем вообще не хватает."

ИСТОЧНИК