общ

Трилионни възрасти на Вселената: учените са наблюдавали най-рядкото разпадане на атомите

За първи път в историята учените пряко наблюдавахаЕкзотична форма на радиоактивно разпадане, наречена двойно-електронно улавяне на два неутрина. Този разпад, наблюдаван в ксенон-124 атома, се случва толкова рядко, че за да се намали наполовина пробата на ксенон-124, това ще отнеме 18 секстилиона години (18 с 21 нули), съответно, че е изключително трудно да се открие. Дългоочакваното наблюдение на двойно-неутрино двойно електронно улавяне, което беше съобщено на 25 април в Природата, поставя основата за учени, които се опитват да видят невиждана, още по-рядка версия на такъв разпад: неутронел двойно електронно улавяне.

Най-рядкото разпадане на атомите

Наблюдението на този процес би потвърдило товасубатомните неутринни частици имат свои собствени партньори за антиматериални частици и биха помогнали да се разкрие тайната защо нашата Вселена е почти изцяло съставена от материя, а не от антиматерия.

“Общността беше доста шумна след освобождаването на този резултат”, казва Линдли Уинслоу, физик от Масачузетския технологичен институт.

Ксенон-124 е изотоп, формата на елемента с такъвсъщия брой протони, но с различен брой неутрони (числото 124 означава общият брой на протоните и неутроните в ядрото). Той е един от малкото радиоактивни изотопи, които се разлагат в резултат на двукратно улавяне на електрони с два неутрина. Но атомите са толкова рядко подложени на това разпадане, че учените трябва да проследят огромен брой атоми на ксенон, за да получат възможност да го наблюдават.

Физик на елементарните частици Кристиан Витвег отУниверситетът в Мюнстер в Германия и колегите му търсят подписването на двойно неутрално електронно улавяне с помощта на XENON1T детектор, машина, обикновено използвана за лов на тъмна материя. Това устройство, защитено от фоновото излъчване в подземната национална лаборатория "Гран Сасо" в Италия, съдържа около три метрични тона ксенон.

С двойно неутринно електронно улавянеатомното ядро ​​улавя два електрона от околните електронни черупки, превръщайки два протона в ядрото в неутрони и плюейки два неутрина. Въпреки че самите неутрино не позволяват да бъдат открити, процесът на улавяне на електроните излъчва рентгенови лъчи и изхвърля други електрони от атома, които могат да бъдат открити.

От февруари 2017 г. до февруари 2018 г. XENON1Tсъбрани управляващи сигнали с двойно електронно улавяне с два неутрино около 126 пъти. От това стана ясно, че полуживотът на ксенон-124 е около 18 секстилиона години, което е най-дългият полуживот, измерен някога директно от радиоактивно вещество - и около трилион пъти по-дълъг от възрастта на Вселената.

Сега учените ще видят двойно електронно улавяне. Мислите ли, че ще работи? Разкажете ни в нашия чат в Telegram.