เตตระนิวตรอน
เททรานิวตรอนถือเป็นไอโซโทปที่ไม่ถูกผูกมัดซึ่งมีอายุขัยประมาณ 10 −22วินาที[ 1 ] : 275ความเสถียรของกลุ่มนิวตรอน สี่ตัวนี้ ไม่ได้รับการสนับสนุนจากแบบจำลองแรงนิวเคลียร์ ในปัจจุบัน [ 2 ] หลักฐาน เชิงประจักษ์ล่าสุด"สอดคล้องกับสถานะเททรานิวตรอนกึ่งถูกผูกมัดที่มีอยู่ในช่วงเวลาสั้นมาก" [ 3 ]
การทดลองของมาร์เกส
Francisco-Miguel Marquésและเพื่อนร่วมงานที่ เครื่องเร่งอนุภาค GANILในเมือง Caenใช้เครื่องเร่งอนุภาคเพื่อยิงนิวเคลียสอะตอมไปที่เป้าหมายคาร์บอนและสังเกต "การพ่น" ของอนุภาคจากการชนที่เกิดขึ้น[ 4 ]ในกรณีนี้ การทดลองเกี่ยวข้องกับการยิง นิวเคลียส ของเบริลเลียม-14 , โบรอน-15และลิเธียม-11 ไปที่เป้าหมาย คาร์บอนขนาดเล็กซึ่งประสบความสำเร็จมากที่สุดคือเบริลเลียม-14 ไอโซโทปของเบริลเลียมนี้มีฮาโลนิวเคลียร์ที่ประกอบด้วยนิวตรอนที่รวมกลุ่มกันสี่ตัว ทำให้สามารถแยกออกจากกันได้ง่ายโดยไม่เสียหายในการชนด้วยความเร็วสูงกับเป้าหมายคาร์บอน[ 5 ]แบบจำลองนิวเคลียร์ในปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าควรมีนิวตรอนแยกกันสี่ตัวเมื่อ ผลิต เบริลเลียม-10แต่สัญญาณเดียวที่ตรวจพบในการผลิตเบริลเลียม-10 ชี้ให้เห็นถึงกลุ่มนิวตรอนหลายตัวในผลิตภัณฑ์ที่แตกตัว น่าจะเป็นนิวเคลียสของเบริลเลียม-10 และนิวตรอนสี่ตัวที่รวมตัวกันกลายเป็นเททรานิวตรอน
การวิเคราะห์วิธีการที่ใช้ในการทดลองของ Marqués ในภายหลังชี้ให้เห็นว่ากลไกการตรวจจับไม่น่าจะเป็นไปได้[ 6 ]แต่ข้อเสนอแนะดังกล่าวถูกหักล้าง[ 7 ]และความพยายามที่จะทำซ้ำการสังเกตเหล่านี้ด้วยวิธีการที่แตกต่างกันก็ไม่สามารถตรวจจับกลุ่มนิวตรอนได้สำเร็จ[ 8 ]
ผลที่ตามมาของเตตระนิวตรอนที่ถูกผูกมัดตามสมมติฐาน
อย่างไรก็ตาม หากมีการยืนยันการมีอยู่ของเททรานิวตรอนที่ถูกผูกไว้โดยอิสระ จะต้องมีการปรับเปลี่ยนแบบจำลองนิวเคลียร์ในปัจจุบันอย่างมาก เบอร์ทูลานีและเซเลวินสกีเสนอว่า หากมีอยู่จริง เททรานิวตรอนอาจเกิดขึ้นจากสถานะที่ถูกผูกไว้ของ ระบบ ไดนิวตรอน สอง ระบบ[ 9 ]อย่างไรก็ตาม ความพยายามในการสร้างแบบจำลองปฏิสัมพันธ์ที่อาจก่อให้เกิดคลัสเตอร์นิวตรอนหลายตัวล้มเหลว[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]และ "ดูเหมือนว่าจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงแฮมิลโทเนียนนิวเคลียร์สมัยใหม่เพื่อผูกเททรานิวตรอนได้โดยไม่ทำลายการคาดการณ์ที่ประสบความสำเร็จอื่นๆ ของแฮมิลโทเนียนเหล่านั้น ซึ่งหมายความว่า หากข้ออ้างเชิงทดลองล่าสุดเกี่ยวกับเททรานิวตรอนที่ถูกผูกไว้ได้รับการยืนยัน ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับแรงนิวเคลียร์จะต้องเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก" [ 13 ] งานเพิ่มเติม[ 14 ]ในปี 2019 ชี้ให้เห็นถึงผลที่อาจสังเกตได้ใน เปลือก ดาวนิวตรอนหากเททรานิวตรอนมีอยู่จริง
หลักฐานที่บ่งชี้ถึงการสั่นพ้องที่มีอายุสั้นมาก
ในปี 2016 นักวิจัยที่RIKENในวาโกะประเทศญี่ปุ่น สังเกตเห็นหลักฐานว่าเทตรานิวตรอนมีอยู่ชั่วขณะใน รูปแบบของเรโซ แนนซ์พวกเขายิงลำแสง นิวเคลียส ฮีเลียม-8 ที่มีนิวตรอนมาก (โปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน 6 ตัว) ไปที่เป้าหมายเหลวที่ประกอบด้วยฮีเลียม-4 (โปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน 2 ตัว) บางครั้งปฏิกิริยาจะสร้าง นิวเคลียส เบริลเลียม-8ที่มีโปรตอน 4 ตัวและนิวตรอน 4 ตัว โดยเหลือนิวตรอน 4 ตัวที่หายไป หากนิวเคลียสที่มีนิวตรอน 4 ตัวเกิดขึ้น มันจะคงอยู่ประมาณ 10 −21วินาทีก่อนที่จะสลายตัวเป็นอนุภาคอื่น[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
หลักฐานสำหรับคลัสเตอร์ที่ไม่ผูกมัดของเรโซแนนซ์นิวตรอน 4 ตัวในการสลายตัวของ นิวเคลียส เบริลเลียม -14 [ 5 ]ใน ปฏิสัมพันธ์ 8 He- 8 Be [ 17 ]และการชนกันของ นิวเคลียส 4 He ให้ค่าประมาณอายุการใช้งานประมาณ 10 −22วินาที[ 3 ] การค้นพบเหล่านี้ควรทำให้เราเข้าใจแรงนิวเคลียร์ได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น[ 18 ] [ 19 ]
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ↑ Thoennessen, Michael (2016). "ไอโซโทปที่ไม่ถูกผูกมัด"การค้นพบไอโซโทป Cham: Springer International Publishing. หน้า275–291 . doi : 10.1007/978-3-319-31763-2_16 . ISBN 978-3-319-31761-8.
- ↑ Cierjacks, S. และคณะ (1965). "หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับการไม่มีอยู่ของเทตร้านิวตรอนที่มีเสถียรภาพของอนุภาค" . Physical Review . 137 (2B): 345– 346. Bibcode : 1965PhRv..137..345C . doi : 10.1103/PhysRev.137.B345 .
- 1 2ดูเออร์ ม.; ออมันน์, ต.; เกอร์นเฮาเซอร์, ร.; ภาณิน, วี.; ปาสชาลิส ส.; รอสซี DM; อโชรี นิวฟันด์แลนด์; อาน, ด.; บาบา, เอช.; เบอร์ทูลานี แคลิฟอร์เนีย; โบห์เมอร์ ม.; บอเรตซกี้, เค.; ซีซาร์, ซี.; น.ชิกะ.; คอร์ซี, อ. (2022-06-23) "การสังเกตระบบสี่นิวตรอนอิสระที่สัมพันธ์กัน " ธรรมชาติ . 606 (7915): 678– 682. Bibcode : 2022Natur.606..678D . ดอย : 10.1038/s41586-022-04827-6 . ISSN 0028-0836 . PMC 9217746 . PMID 35732764
- ↑มาร์เกส, เอฟ. มิเกล; Carbonell, Jaume (มีนาคม 2021) "การแสวงหาระบบหลายนิวตรอนเบา " วารสารทางกายภาพแห่งยุโรป A 57 (3): 105. arXiv : 2102.10879 Bibcode : 2021EPJA...57..105M . ดอย : 10.1140/epja/s10050-021-00417-8 . ISSN 1434-6001 S2CID 231986449 .
- 1 2มาร์เกส เอฟเอ็ม; ลาบิเช ม.; ออร์ นา; แองเจลีค เจซี; แอกเซลสัน, ล.; เบอนัวต์ บ.; เบิร์กมันน์, ยูซี; บอร์จ, เอ็มเจจี; แคตฟอร์ด เวสต์เวอร์จิเนีย; แชปเปล, SPG; คลาร์ก นิวเม็กซิโก; คอสต้า ก.; เคอร์ติส น.; ดาร์ริโก, อ.; เดอ โกเอส เบรนนันด์, อี. (2002-04-01) "การตรวจจับกระจุกนิวตรอน " การตรวจร่างกาย C. 65 (4) 044006. arXiv : nucl-ex/ 0111001 Bibcode : 2002PhRvC..65d4006M . ดอย : 10.1103/ PhysRevC.65.044006 hdl : 10261/7347 . ISSN 0556-2813 . S2CID 37431352 .
- ↑ Sherrill, BM; Bertulani, C. A (2004). "การกระเจิงแบบยืดหยุ่นของโปรตอน-เตตระนิวตรอน". Physical Review C . 69 (2) 027601. arXiv : nucl-th/0312110 . Bibcode : 2004PhRvC..69b7601S . doi : 10.1103/PhysRevC.69.027601 . S2CID 26590179 .
- ↑ Marqués, FM; และคณะ (2005). "เกี่ยวกับการตรวจจับ เหตุการณ์ 4n ที่เป็นไปได้ ในการแตกตัวของ14Be ". arXiv : nucl-ex/0504009v1 .
- ↑ Aleksandrov, DV; และคณะ (2005). "การค้นหาเรโซแนนซ์ในระบบนิวตรอนสามและสี่ตัวใน ปฏิกิริยา 7 Li ( 7 Li, 11 C) 3 nและ7 Li ( 7 Li, 10 C) 4 n " JETP Letters . 81 (2): 43– 46. Bibcode : 2005JETPL..81...43A . doi : 10.1134/1.1887912 . S2CID 121267804 .
- ↑ Bertulani, CA; Zelevinsky, VG (2003). "Tetraneutron as a dineutron-dineutron molecule". Journal of Physics G . 29 (10): 2431– 2437. arXiv : nucl-th/0212060 . Bibcode : 2003JPhG...29.2431B . doi : 10.1088/0954-3899/29/10/309 . S2CID 55535943 .
- ↑ Lazauskas, R.; Carbonell, J. (2005). "วิถีโคจรเรโซแนนซ์สามนิวตรอนสำหรับแบบจำลองปฏิสัมพันธ์ที่สมจริง" Physical Review C . 71 (4) 044004. arXiv : nucl-th/0502037v2 . Bibcode : 2005PhRvC..71d4004L . doi : 10.1103/PhysRevC.71.044004 . S2CID 119105439 .
- ↑ Arai, K. (2003). "สถานะเรโซแนนซ์ของ5 H และ5 Be ในแบบจำลองสามคลัสเตอร์ระดับจุลภาค" Physical Review C . 68 (3) 034303. Bibcode : 2003PhRvC..68c4303A . doi : 10.1103/PhysRevC.68.034303 .
- ↑ Hemmdan, A.; Glöckle, W.; Kamada, H. (2002). "ข้อบ่งชี้สำหรับการไม่มีอยู่ของเรโซแนนซ์สามนิวตรอนใกล้บริเวณทางกายภาพ" Physical Review C . 66 (3) 054001. arXiv : nucl-th/0208007 . Bibcode : 2002PhRvC..66e4001H . doi : 10.1103/PhysRevC.66.054001 . S2CID 11852197 .
- ↑ Pieper, SC (2003). "แฮมิลโทเนียนนิวเคลียร์สมัยใหม่สามารถทนต่อเททรานิวตรอนที่ถูกผูกไว้ได้หรือไม่?" Physical Review Letters . 90 (25) 252501. arXiv : nucl-th/0302048 . Bibcode : 2003PhRvL..90y2501P . doi : 10.1103/PhysRevLett.90.252501 . PMID 12857127 . S2CID 31164554 .
- ↑อีวานิตสกี้ โอ.; แองเจเลส เปเรซ-การ์เซีย ม.; อัลแบร์ตุส, ซี. (2019). "การควบแน่นของเทตรานิวตรอนในสสารที่มีนิวตรอนสูง " วารสารกายภาพแห่งยุโรป A. 55 (10): 184. arXiv : 1904.11512 . Bibcode : 2019EPJA...55..184I . ดอย : 10.1140/epja/i2019-12900-6 .
- ↑แกรนท์, แอนดรูว์ (8 กุมภาพันธ์ 2016). "นักฟิสิกส์พบสัญญาณของนิวเคลียสสี่นิวตรอน"ข่าววิทยาศาสตร์. สืบค้นเมื่อ8 กุมภาพันธ์ 2016 .
- ↑ Bertulani, Carlos A.; Zelevinsky, Vladimir (2016). "นิวตรอนสี่ตัวอยู่ด้วยกันชั่วขณะ" Nature . 532 ( 7600): 448– 449. Bibcode : 2016Natur.532..448B . doi : 10.1038/nature17884 . PMID 27049938 .
- 1 2 Kisamori, K. และคณะ (2016). "สถานะเตตระนิวตรอนเรโซแนนซ์ที่เป็นไปได้ซึ่งถูกเติมเต็มโดย ปฏิกิริยา 4 He( 8 He, 8 Be)". Physical Review Letters . 116 (5) 052501. Bibcode : 2016PhRvL.116e2501K . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.052501 . PMID 26894705 .
- ↑ "นักฟิสิกส์พบสัญญาณของนิวเคลียสสี่นิวตรอน" 24 กุมภาพันธ์ 2016 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 29 กรกฎาคม 2017 เรียกดูเมื่อ 27 มิถุนายน 2017
- ↑ Orr, Nigel (2016-02-03). "นิวตรอนสี่ตัวเต้นแทงโก้ได้ไหม?" . ฟิสิกส์ . 9 14. Bibcode : 2016PhyOJ...9...14O . doi : 10.1103/Physics.9.14 .
ลิงก์ภายนอก
- ประกาศความเป็นไปได้ในการสังเกตการณ์เทตรานิวตรอน
- ประกาศเกี่ยวกับการสังเกตการณ์อนุภาคเทตรานิวตรอนที่อาจเกิดขึ้นได้เก็บถาวรเมื่อวันที่ 25 พฤศจิกายน 2008 ที่Wayback Machine (เป็นภาษาฝรั่งเศส)
- ประกาศเกี่ยวกับการสังเกตการณ์อนุภาคเตตระนิวตรอนที่อาจเกิดขึ้น (Internet Archive)