Τετρανετρόνιο: ένας πυρήνας που περιέχει μόνο 4 νετρόνια

Posted on 26/07/2017

0


Είναι δυνατόν τέσσερα νετρόνια να συνδεθούν μεταξύ τους σχηματίζοντας έναν ηλεκτρικά ουδέτερο πυρήνα;

Ένας τέτοιος πυρήνας (4n) ονομάζεται τετρανετρόνιο και οι φυσικοί Fossez, Rotureau, Michel και Ploszajczak μελέτησαν θεωρητικά την ύπαρξή του δημοσιεύοντας τα συμπεράσματά τους στο Physical Review Letters.

Η ιδέα του τετρανετρονίου εμφανίστηκε πριν από μερικές δεκαετίες, αλλά το 2002 βρέθηκαν οι πρώτες πειραματικές ενδείξεις της ύπαρξής του (διαμέσου της διάσπασης 14Be10Be + 4n) σε ένα εργαστήριο πυρηνικής φυσικής στην Γαλλία.

Έκτοτε, το 2016 οι φυσικοί στο εργαστήριο πυρηνικής φυσικής RIKEN στην Ιαπωνία βρήκαν αποδείξεις τετρανετρονίων σε ένα διαφορετικό πείραμα που περιλάμβανε συγκρούσεις πυρήνων ηλίου-8 (8Ηe) με πυρήνες ηλίου-4 (4He) – συνολικά 4 πρωτόνια και 8 νετρόνια [διαβάστε σχετικά: Mπορούν 4 νετρόνια να χορέψουν ταγκό;]. Παρότι δεν είδαν άμεσες ενδείξεις τετρανετρονίων, η παραγωγή των δυο πυρήνων ηλίου-4 (4 πρωτόνια και 4 νετρόνια) και τα υπόλοιπα πειραματικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι τα υπόλοιπα 4 νετρόνια που εμπλέκονται στην σύγκρουση εμφανίζονται σε μια δεσμευμένη κατάσταση. Παρά τις αυξανόμενες ενδείξεις, οι φυσικοί δεν έχουν μια σαφή θεωρητική κατανόηση του τρόπου με τον οποίο θα μπορούσε να υπάρχει ένα τετρανετρόνιο. Οι Fossez et al έχουν κάνει νέους υπολογισμούς που τους επιτρέπει να αναπαράγουν την ενέργεια του τετρανετρονίου που παρατηρήθηκε στο RIKEN.

Η θεωρητικά υπολογιζόμενη ενέργεια του συστήματος των τεσσάρων νετρονίων είναι σε συμφωνία με την πειραματική τιμή. Όμως το ενεργειακό πλάτος του συντονισμού που σχετίζεται με την παραγωγή του τετρανετρονίου, υπολογίζεται αρκετά μεγαλύτερο σε σχέση με αυτό που μετρήθηκε στο RIKEN. Ένα μεγαλύτερο ενεργειακό εύρος αντιστοιχεί σε μικρότερο χρόνο ζωής για το τετρανετρόνιο και αυτό οδήγησε την ερευνητική ομάδα να θεωρήσει πως το σύστημα των τεσσάρων νετρονίων δεν παραμένει αρκετό χρόνο ενωμένο έτσι ώστε να θεωρηθεί πυρήνας.

πηγή: http://physicsworld.com/cws/article/news/2017/jul/24/can-four-neutrons-form-a-stable-nucleus