Billioner alderen af Universet: forskere har observeret den sjældne henfald af atomer

6

For første gang i historien, at forskere direkte observeret en eksotisk form for radioaktivt henfald kaldes dvuhmetrovy dobbelt electron capture. Dette henfald er observeret i atomer af xenon-124, forekommer så sjældent, at for at en prøve af xenon-124 er reduceret til det halve, vil du nødt 18 sextillion år (18 med 21 nuller), henholdsvis, det er meget svært at opdage. Den længe ventede observation dvukhatomnogo dobbelt electron capture, der blev annonceret den 25 April i Naturen, danner Grundlaget for de forskere, der forsøger at se har ikke set, endnu mere sjældne version af dette forfald: neutrinoless dobbelt electron capture.

De sjældne henfald af atomer

Observation af denne proces ville have bekræftet, at subatomare partikler neutrinoer har en privat antivimentin partnere-partikler, og ville hjælpe til med at løse mysteriet om, hvorfor vores univers består næsten udelukkende af stof og ikke antistof.

“Fællesskabet var temmelig støjende efter udgivelsen af resultaterne,” sagde Lindley Winslow, en fysiker ved Massachusetts Institute of technology.

Xenon-124 er en isotop form af et element med samme antal protoner, men forskelligt antal neutroner (antallet 124 henviser til det samlede antal protoner og neutroner i kernen). Dette er en af de få radioaktive isotoper, som forfald i dvukhatomnogo resultat af dobbelt electron capture. Men atomer er således sjældent udsat for nedbrydning, at forskere har brug for at spore et stort antal af xenon atomer, for at få en chance for at opleve det.

Fysikeren af elementære partikler Christian Wittig fra münster Universitet i Tyskland og hans kolleger har søgt efter underskrift dvukhatomnogo dobbelt electron capture med en detektor XENON1T, den maskine, der normalt bruges til at jage for mørkt stof. Denne enhed er beskyttet mod stråling fra omgivelserne i den underjordiske National laboratory af Gran Sasso i Italien, har omkring tre tons af xenon.

Når dahatelnom dobbelt electron capture kerne indfanger to elektroner fra de omkringliggende elektron skaller, til at vende to protoner i kernen til en neutron og spytte ud på to neutrinoer. Selv om neutrino kan ikke påvises, at indfange processen af elektroner, som udsender x-stråler, og skubber andre elektroner i atomet, som kan blive opdaget.

Fra februar 2017 til februar 2018 XENON1T indsamlet fortællinger om dobbelt electron capture med de to neutrinoer er ca 126 gange. Ud fra dette blev det klart, at halveringstiden af xenon-124 er ca 18 sextillion år, som er den længste halveringstid, der nogensinde er målt direkte med et radioaktivt stof — og omkring en billion gange længere end Universets alder.

Nu har forskere behov for at se til neutrinoless dobbelt electron capture. Jeg tror, at dette vil arbejde? Fortæl os i vores chat i Telegrammet.