中性子は電荷のない亜原子粒子であり、正に帯電した陽子と結合すると、原子の核を構成します。
個々の中性子は不安定で、数分後に陽子に変わります。二重中性子と三重中性子の組み合わせも、物理学者が共鳴と呼ぶものを形成しません。これは、崩壊する前に一時的に安定している物質の状態です。
テトラニュートロンとは何ですか？理論物理学者は、カリフォルニアのローレンス国立研究所のスーパーコンピューターの能力を使用して、4つの中性子がわずか3×10-22秒、10億分の1秒未満の寿命で共鳴状態を形成できると計算しました。信じがたいですが、物理学者はそれを定義しています。
理論家の計算によると、テトラニュートロンのエネルギーは約80万電子ボルトである必要があります（高エネルギーおよび原子核物理学で一般的な測定単位-可視光のエネルギーは2〜3電子ボルトです）。
計算はまた、テトラニュートロンを示すプロットされたエネルギーバーストの幅が約140万電子ボルトであることを示した。理論家は、エネルギーが70万から100万電子ボルトの範囲にある可能性が高く、幅が110万から170万電子ボルトの間にあることを示したその後の研究を発表しました。この感度は、中性子間の相互作用のためのさまざまな利用可能な候補の受け入れから生じました。
ジャーナルNatureに掲載されたばかりの論文によると、日本の和光にある理化学研究所での放射性同位体ビーム生成実験では、テトラニュートロンのエネルギーと幅がそれぞれ約240万電子ボルトと180万電子ボルトであることが示されています。それらは両方とも理論結果よりも大きいですが、科学者は現在の理論的および実験的結果の不確実性がこれらの違いを曖昧にするかもしれないと言います。
テトラニュートロンは寿命が非常に短いため、原子核物理学の世界に非常に衝撃を与え、崩壊する前にその特性を測定できると研究者らは述べています。これは非常にエキゾチックなシステムです。
実際、これはまったく新しい物質の状態です。短命ですが、可能性を示しています。それらの2つまたは3つを一緒に接続するとどうなりますか？より安定させることは可能ですか？
テトラニュートロンを探す実験は2002年に始まり、元素の1つであるベリリウムと呼ばれる金属が関与するいくつかの反応の構造が提案されました。理研チームは、2016年に発表された実験結果からテトラニュートロンのヒントを発見しました。
テトラニュートロンは、核マップの2番目の無電荷元素としてのみ中性子に加わります。これは、中性子間の強い相互作用の理論のための貴重な新しいプラットフォームを提供します。
ダルムシュタット工科大学の原子核物理学研究所のMeitalDuerは、テトラニュートロンの存在の実験的確認を発表した「相関のある自由4中性子系の観測」というタイトルのNatureの論文の対応する著者です。
実験の結果は5シグマの統計信号と見なされ、350万分の1の確率で最終的な発見が統計的異常であることを示します。
「地球上に小さな中性子星を作ることはできますか？」科学者は尋ねます。中性子星は、巨大な星が燃料を使い果たして超高密度の中性子構造に崩壊したときに残るものです。テトラニュートロンは中性子構造でもあり、物理学者は「短命で非常に軽い中性子星」と呼ばれていると言います。
この研究は、ジャーナルNatureに掲載されました。
2022-06-25 19:06:08
著者: Vitalii Babkin