Главная » Hi-News » Триллион возрастов Вселенной: ученые наблюдали самый редкий распад атомов

Триллион возрастов Вселенной: ученые наблюдали самый редкий распад атомов

Этот распад, наблюдаемый в атомах ксенона-124, происходит так редко, что для того, чтобы образец ксенона-124 уменьшился вдвое, потребуется 18 секстиллионов лет (18 с 21 нулями), соответственно, его чрезвычайно тяжело обнаружить. Впервые в истории ученые напрямую наблюдали экзотический вид радиоактивного распада под названием двухнейтринный двойной электронный захват. Долгожданное наблюдение двухнейтринного двойного захвата электронов, о котором сообщилось 25 апреля в Nature, закладывает основу для ученых, которые пытаются увидеть еще не виденную, еще более редкую версию такого распада: безнейтринный двойной захват электронов.

Самый редкий распад атомов

Наблюдение этого процесса подтвердило бы то, что у субатомных частиц нейтрино есть собственные антивещественные партнеры-частицы, и помогло бы помочь разгадать тайну того, почему наша Вселенная почти полностью состоит из материи, а не из антивещества.

«В сообществе было довольно шумно после выхода этого результата», говорит Линдли Уинслоу, физик из Массачусетского технологического института.

Это один из немногих радиоактивных изотопов, которые распадаются в результате двухнейтринного двойного захвата электронов. Ксенон-124 — это изотоп, форма элемента с таким же количеством протонов, но с другим количеством нейтронов (число 124 означает общее количество протонов и нейтронов в ядре). Но атомы так редко подвергаются этому распаду, что ученым нужно отслеживать огромное количество атомов ксенона, чтобы получить шанс засвидетельствовать это.

Это устройство, защищенное от фонового излучения в подземной Национальной лаборатории Гран Сассо в Италии, содержит около трех метрических тонн ксенона. Физик элементарных частиц Кристиан Виттвег из Мюнстерского университета в Германии и его коллеги искали сигнатуры двухнейтринного двойного захвата электронов с помощью детектора XENON1T, машины, обычно используемой для охоты на темную материю.

Хотя сами нейтрино не дают себя обнаружить, процесс захвата электронов испускает рентгеновские лучи и выбрасывает другие электроны из атома, которые обнаружить можно. При двухнейтринном двойном захвате электрона атомное ядро захватывает два электрона из окружающих электронных оболочек, превращая два протона в ядре в нейтроны и выплевывая два нейтрино.

Из этого стало ясно, что период полураспада ксенона-124 составляет около 18 секстиллионов лет, что является самым длинным периодом полураспада, когда-либо измеряемого напрямую у радиоактивного вещества — и примерно в триллион раз дольше возраста Вселенной. С февраля 2017 года по февраль 2018 XENON1T собрал контрольные сигналы двойного захвата электронов с двумя нейтрино примерно 126 раз.

Думаете, получится? Теперь ученым предстоит увидеть безнейтринный двойной захват электронов. Расскажите в нашем чате в Телеграме.





Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Это интересно

Мозг человека увеличивается каждое поколение, и это хороший знак для молодежи

Человеческий мозг весит примерно 1,5 килограмма, а его объем может достигать 1260 кубических сантиметров. Он покрыт мозговой оболочкой, которая защищает его от ударов по черепу. Десятки его отделов отвечают за множество функций, начиная от мышления и запоминания информации и заканчивая ...

Что происходит с озером Байкал и почему ученые обеспокоены?

Одно из самых удивительных природных образований на планете – озеро Байкал – является единственным пресноводным в мире и содержит около 20% всех пресных водных ресурсов на Земле. Более того, Байкал – еще и самое глубокое озеро в мире (глубина превышает ...