H ακριβέστερη μέτρηση του χρόνου ζωής των νετρονίων

Tα νετρόνια είναι ασταθή σωματίδια όταν βρίσκονται έξω από τον πυρήνα των ατόμων. Όταν ένα νετρόνιο διασπάται, μεταπίπτει σε πρωτόνιο εκπέμποντας ένα ηλεκτρόνιο και ένα αντι-νετρίνο:

n \rightarrow p + e^{-} + \bar{\nu}

Ο ακριβής προσδιορισμός του χρόνου ζωής των νετρονίων είναι μια από τις δυσκολότερες μετρήσεις στην πυρηνική φυσική.

Πριν από λίγες μέρες, η συνεργασία UCNτ από το εργαστήριο του Los Alamos δημοσίευσε την ακριβέστερη μέτρηση του χρόνου ζωής των νετρονίων που έγινε μέχρι σήμερα:

τn = 877,75 ± 0,36 s

Παραδόξως, δεν συγκρίνουν το αποτέλεσμα με προηγούμενες μετρήσεις, οπότε το έκανε αντ’ αυτών ο Martín González Alonso, δημοσιεύοντας το παρακάτω διάγραμμα στο Twitter:

Η γκρίζα ζώνη εκφράζει το εύρος του νέου μέσου όρου (878,64) που προκύπτει λαμβάνοντας υπόψιν όλες τις μετρήσεις και τα σφάλματά τους.

Tα μπλε σημεία προέρχονται από μετρήσεις με την ‘μέθοδο της φιάλης’, ενώ τα πράσινα από μετρήσεις με την ‘μέθοδο της δέσμης’. Οι πρώτη μετράει «ζωντανά νετρόνια», η δεύτερη «νεκρά».

Στην μέθοδο της φιάλης, υπερ-ψυχρά νετρόνια (UCN) με ενέργειες της τάξης των νανο-ηλεκτρονιοβόλτ, περιορίζονται σε μια παγίδα ή φιάλη που σχηματίζεται από συνδυασμούς μαγνητικών πεδίων, βαρύτητας και τοιχωμάτων. Ο χρόνος ζωής των νετρονίων προκύπτει μετρώντας τον αριθμό των σωματιδίων που επιβιώνουν στην παγίδα μετά από συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Με την μέθοδο της δέσμης, μια δέσμη νετρονίων γνωστής έντασης οδηγείται μέσα σε ηλεκτρομαγνητική παγίδα και μετρώνται τα πρωτόνια που προκύπτουν σε δεδομένο χρονικό διάστημα από την διάσπαση των νετρονίων.

Η ακριβής τιμή του χρόνου ζωής των νετρονίων παίζει σημαντικό ρόλο στην κοσμολογία και στην φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων όπου καθορίζει παραμέτρους του Καθιερωμένου Προτύπου (στοιχείο Vud πίνακα Cabibbo–Kobayashi–Maskawaυ).

πηγή: https://arxiv.org/abs/2106.10375



Κατηγορίες:ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Ετικέτες: ,

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: