物理学家成功捕获超冷中子

自由中子通常非常迅速客户,沿着轻微的速度嗡嗡作响。但物理学家创造了一个新的过程,让中子减缓至每小时约15英里 - 世界一流的英里跑步者的步伐 - 这可能导致在最基本的水平上了解物理宇宙的突破。

根据布拉德·菲利彭的说法加州理工学院最近,他和来自加州理工学院和其他一些机构的同事们在洛斯阿拉莫斯中子科学中心成功地收集了破纪录的超冷中子。欧洲杯线上买球这项新技术产生了每立方厘米约140个中子,如果对装置进行额外的调整,这个数字可能会增加5倍。

“我们的主要兴趣是精确测量中子的基本性质,”Filippone说。他解释说,中子的半衰期只有15分钟。换句话说,如果1000个中子被捕获,其中500个将在15分钟后分解成一个质子、一个电子和一个反中微子。

中子通常在原子核内的一种更稳定的状态下存在于自然界中,加入带正电荷的质子以构成大部分原子的质量。如果从核中剥离,中子会变得非常不稳定,但它们衰减的事实是可以使它们对各种实验有用。

物理学家获得自由中子的传统方法是,当它们从核反应堆中释放出来时,试图减缓它们的速度,让它们在物质中来回弹跳,以摆脱能量。这个过程可以很好地将中子减速到每秒几英尺,但这仍然是相当快的。洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)的这项新技术涉及第二阶段的减速,这在靠近核反应堆的地方是不现实的,但在产生中子的事件是突然的而不是持续的核加速器中,这一技术工作得很好。这一过程始于加速器将质子撞击成像钨这样的固体物质,从而导致中子被撞出原子核。

然后,中子在附近的塑料材料中反弹时,中子放缓,然后,如果他们碰巧进入已经存在的生日蛋糕块(或“重氢”),它们中的一些人则进一步放缓。冷却到绝对零以上的几度温度。

当中子进​​入氘块的晶格动物时,它们几乎可以丢失它们的所有能量,并且在速度下从块处出现,因此速度缓慢,它们不能再伸出设备的墙壁。被捕获的Ultrabrold中子沿着装置的镍壁反射,最终出现,在那里可以收集它们以用于单独的实验。根据Filippone的说法,中子的极高速度对于在微小的细节水平上研究其衰减是重要的。作为标准模型称为标准模型的粒子物理学的基本理论预测了中子衰变中的特定模式,但如果超级中子实验要揭示略微不同的行为,则物理学家将有一种新型物理学的证据,例如超对称性。未来的实验还可以利用超大中子的固有量子极限在平坦表面上的不低于约15微米 - 或大约第五个人的头发的宽度。Filippone表示,通过巧妙地设计的实验,这个限制可能导致更好地了解在非常小的距离处的引力相互作用。实验者的下一步是10月份返回Los Alamos。然后,他们将使用超额中子来研究中子。该研究得到了CALTECH和国家科学基金会的约100万美元的资金。欧洲杯线上买球

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