通过电子散射中的宇称破坏测量 208Pb 的弱荷形状因子与半径

我们利用畸变波电子散射计算，从 PREX 宇称破坏不对称性测量中提取了 208Pb 的弱荷形状因子 F_W(q)、弱荷半径 R_W 以及点中子半径 R_n。形状因子是弱荷密度在平均动量转移 q=0.475 fm$^{-1}$处的傅里叶变换。我们得到 F_W(q) =0.204 \pm 0.028 (exp) \pm 0.001 (model)。我们利用 Helm 模型从 F_W(q) 推断弱半径，得到 R_W= 5.826 \pm 0.181 (exp) \pm 0.027 (model) fm。此处实验误差包含 PREX 的统计误差和系统误差，而模型误差描述了弱荷密度表面厚度 \sigma的不确定性对 R_W的影响。弱半径大于电荷半径，这意味着存在“弱荷皮”，即表面区域相对于（电磁）电荷而言富集了弱电荷。我们从 R_W中提取点中子半径 R_n=5.751 \pm 0.175 (exp) \pm 0.026 (model) \pm 0.005 (strange) fm$。此处仅存在来自可能的奇异夸克贡献的极小误差 (strange)。由于核子的尺寸，我们发现 R_n略小于 R_W。最后，我们得到中子皮厚度为 R_n-R_p=0.302\pm 0.175 (exp) \pm 0.026 (model) \pm 0.005 (strange) fm，其中 R_p是点质子半径。