В течение почти шести десятилетий различные группы ученых вели охоту за таинственными и неуловимыми частицами, состоящими только из четырех нейтронов и соответственно называющимися тетранейтронами. Несмотря на некоторые достигнутые успехи, полученные ранее результаты не дотягивали до уровня полноценного открытия, а некоторые из них выглядели вообще весьма спорными. И недавно, исследователи из Технического университета в Дармштадте, Германия, объявили о том, что им впервые удалось непосредственно наблюдать за тетранейтронами, а интрига усиливается еще больше благодаря тому, что некоторые результаты экспериментов указывают на то, что тетранейтроны являются совершенно не тем, что кажется, и не тем, что было принято считать ранее.

В отличие от стабильных атомных ядер, в которых нейтроны и протоны связаны силами ядерных взаимодействий, тетранейтроны формируются за счет резонансных квазисвязей. Это означает, что специфическое резонансное состояние, удерживающее нейтроны, сохраняет стабильность очень короткое время. По имеющимся данным, тетранейтрон может существовать менее, чем одну миллиардную долю от одной триллионной доли секунды.

Тетранейтроны привлекают физиков тем, что таинственные силы взаимодействия между нейтронами, проявляющиеся в тетранейтронах, могут также принимать участие и в "работе" ядер обычных атомов. Однако, в настоящее время у ученых еще нет полного понимания ни природы таких взаимодействий, ни эффектов, вызываемых ими.

Для того, чтобы получить квартет из нейтронов, ученые создали луч из ядер радиоактивного изотопа гелий-8, который был предварительно синтезирован учеными из японского института RIKEN. Луч ядер гелия-8 был направлен в область пространства, заполненную свободными протонами. Когда происходит столкновение ядра гелия-8 с протоном, это приводит к выбиванию из ядра альфа-частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов. И, после этого, протон, спровоцировавший столкновение рикошетом улетает в одном направлении, альфа-частица - в другом, а по направлению изначального луча продолжает двигаться нечто, состоящее из четырех нейтронов, т.е. тетранейтрон.



Измеряя траектории и импульсы альфа-частицы и "отрикошетившего" протона, исследователи вычислили энергию оставшегося тетранейтрона. Эти измерения показали подписи, характерные для резонансного состояния, что является подтверждением существования тетранейтрона и его дальнейшего распада на отдельные нейтроны.

В отличие от всех предыдущих экспериментов, в данном случае ученым удалось зарегистрировать и измерить некоторые параметры 30 тетранейтронов. Это принесло весьма неожиданные последствия, в связи с некоторыми отличиями практики от теории ученые думают, что они наблюдали не истинный нейтронный резонанс, а нечто совершенно иное. "Это могло быть что-то типа кратковременного эффекта памяти, за счет которого нейтроны удерживались в таком же порядке, в котором они находились внутри ядра гелия-8" - пишут исследователи.

Однако, существуют другие типы теоретических вычислений и математических моделей, результаты которых отлично согласуются с последними экспериментальными данными. "Некоторые теории предсказывают сильные проявления нейтронного резонанса. Согласно другим теориям такого резонанса вообще не должно быть" - рассказывает Стефано Гандольфи (Stefano Gandolfi), ученый-ядерщик из Национальной лаборатории Лос-Аламос, Нью-Мексико, США.

Как это часто бывает в науке, только дальнейшие эксперименты и моделирования позволят расставить все точки на "i" и найти ответ на вопрос, являются ли тетранейтроны реальными квазичастицами или каким-то эфемерным образованием? Однако, обнаружение и измерение параметров нейтрона, не имеющего электрического заряда, дело более сложное, чем обнаружение заряженных частиц. Именно поэтому ученые не смогли сейчас наблюдать за нейтронами непосредственно, но они в будущем планируют устранить этот недостаток при помощи специализированного детектора, который также позволит измерить некоторые из свойств тетранейтрона.



Ключевые слова:
Частица, Тетранейтрон, Нейтрон, Подтверждение, Достоверность, Ядро, Изотоп, Гелий, Столкновение, Протон

Первоисточник

Другие новости по теме:

Физики, вероятно, получили подтверждение существования экзотической частицы, состоящей из четырех нейтронов

Физикам, возможно, удалось "поймать за руку" экзотическую мимолетную частицу - тетра-нейтрон

Исследователи ILL установили новый научный рекорд, загнав в "бутылку" наибольшее количество нейтронов.

Ученые подтвердили существование еще одного "нейтронного магического числа"

Физикам удалось измерить с высокой точностью время существования свободного нейтрона

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.