دقیق‌ترین اندازه‌گیری نوترون برای درک چگونگی کشف جهان

به گزارش پایگاه خبری صنایع مدرن به نقل از فیز، نتایج پژوهش این تیم متشکل از  ۱۰ آزمایشگاه ملی و دانشگاه در ایالات متحده و سراسر دنیا، نشان می دهد دقت این اندازه گیری دو برابر دفعات قبل است.

براساس این پژوهش  که در ژورنال «فیزیکال ریویو لترز» منتشر شده، میزان خطا کمتر از یک دهم درصد بوده است.

دیوید بکستر مدیر دپارتمان کالج هنر و علوم بلومینگتون گفت: این تحقیق استاندارد جدیدی برای یک اندازه گیری تعیین می‌کند که اهمیت زیادی برای پاسخ به سوالاتی مانند فراوانی نسبی عناصر ایجاد شده در جهان اولیه دارد.

هدف این آزمایش اندازه گیری مدت زمان متوسطی است که یک نوترون آزاد خارج از هسته اتم باقی می‌ماند.

دانیل سالوات یکی از آزمایشگران در این باره گفت: روند تبدیل نوترون به پروتون با انتشار الکترون نوری و یک نوترینوی تقریباً بدون جرم صورت می‌گیرد. این اندازه گیری به این دلیل مهم است که عمر دقیق نوترون به درک چگونگی تشکیل جهان کمک می‌کند.

نوترون‌های مورد استفاده در این تحقیق توسط منبع «اولت را کولد» در مرکز علمی Los Alamos Neutron Science در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس تولید شده است. آزمایش UCNtau این نوترون‌ها را که دمای آنها تقریباً به صفر مطلق کاهش می‌یابد ، در داخل وانی که با حدود ۴ هزار آهنربا پوشیده شده، به دام می‌اندازند.

پژوهشگران پس از ۳۰ تا ۹۰ دقیقه انتظار، نوترون‌های باقی مانده در وان را می‌شمارند. طراحی منحصر به فرد تله UCNtau سبب می‌شود نوترون‌ها بیش از ۱۱ روز ذخیره شوند. این مدت زمان بسیار طولانی‌تر از طرح‌های قبلی است و نیاز یه اصلاحات سیستماتیکی را به حداقل می‌رساند که ممکن است نتایج اندازه گیری های طول عمر را دچار مختل کنند.

در این پژوهش طی ۲ سال بیش از ۴۰ میلیون نوترونی که با این روش به دام افتاده بودند شمارش شد.