Kategóriák Fizika

Sikerült észlelni az eddigi legritkább atomi eseményt

Hogyan vizsgálhatunk egy olyan folyamatot, ami több mint egy billiószor annyi időt vesz igénybe, mint az Univerzum kora? A XENON kutatócsapatának most sikerült ez a bravúr egy a rejtélyes sötét anyag észlelésére készített berendezés segítségével. A szóban forgó folyamat pedig nem más mint a xenon 124-es rádióaktív izotópjának bomlása, aminek a felezési ideje 1,8 x 10²² év (összehasonlításképpen az Univerzum kora 13,8 milliárd év).

A kutatók szerint ez a bomlás az eddig felfedezett leglassabb folyamat és a vizsgálatához a sötét anyag érzékelésére készített berendezés kiemelkedő érzékenységére volt szükség.

A kísérletekre az olaszországi Gran Sasso hegység alatt 1500 méterrel került sor és 1300 kilogrammnyi színtiszta folyékony xenont vizsgáltak, amit egy elzárt és szélsőségesen lehűtött kamrába helyeztek el, ami védve volt a kozmikus sugárzástól is. A kutatók eredeti célja az volt, hogy a sötét anyag és a xenon atomok lehetséges interakcióit vizsgálja – ami eddig még nem sikerült. Azonban a berendezés elég érzékeny ahhoz, hogy a xenon atomokban bekövetkező változásokat is érzékeli.

A xenon bomlásának bizonyítéka az volt, hogy az atom magjában lévő proton neutronná alakult. A legtöbb elemnél ez akkor következik be, amikor a mag magába húz egy elektront. Ezzel szemben a xenon atom esetében kettő elektron elnyelésére van szükség, amit tovább bonyolít az is, hogy mindkettő elektronnak a megfelelő helyen kell lenni a megfelelő időpontban. Mivel ezek az események már önmagukban is nagyon ritkák, így az hogy egyszerre bekövetkezzenek még nagyságrendekkel ritkább.

A kutatók szerencséjére részben a vizsgált anyag jelentős méretének köszönhetően sikerült megfigyelni, ahogy a xenon atommagja elnyeli a legbelsőbb elektronhéj két elektronját és újrarendeződik betöltve az elektronok által hagyott űrt.

Ez az első eset, hogy kutatóknak sikerült közvetlenül megmérniük ennek a xenon izotópnak a felezési idejét. Szakértők szerint a felfedezés elősegítheti az anyagok legalapvetőbb jellemzőinek pontosabb ismeretét.

A kutatás még 2002-ben kezdődött és azóta több mint 160 európai, amerikai és közel-keleti kutató vett részt benne. A mostani vizsgálathoz használt XENON1T detektort még 2016-ban helyezték működésbe és 2018 végéig üzemelt. A berendezés újabb XENONnT változatának üzembe helyezése már folyamatban van és a kutatók szerint ez az új berendezés háromszor pontosabb lesz majd az elődjétől.

Forrás: nature.com

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

Az ösztrogénnek is szerepe lehet az autizmusban

A kutatók kapcsolatot találtak a méhben való magas ösztrogénnek való kitettség és az autizmus kialakulásának valószínűsége között. Az új felfedezés…

2019-08-12 2:55 du.

Egy kvantum mikrofonnal képesek voltak megszámolni a hang részecskéit

A Stanford Egyetem fizikusai kifejlesztettek egy "kvantum mikrofont", ami annyira érzékeny, hogy képes fonononként - a hangot alkotó részecskék -…

2019-08-12 2:50 du.

Az afrikai füst látja el tápanyaggal az Amazonasz-esőerdőt és az óceánokat

A Miami Egyetem kutatói rájöttek, hogy az afrikai tüzek füstje viheti el az Amazonasz-esőerdő, Trópusi Atlanti-óceán és a déli óceánok…

2019-08-04 7:31 du.

Öregebb lehet a Hold, mint eddig gondolták

A Köln Egyetem Geológiai és Ásványtani Intézetének kutatói egy új tanulmányban megállapították, hogy a Hold megközelítőleg a Naprendszer keletkezése után…

2019-08-02 11:16 de.

Neurokognitív alapja lehet a szabad akaratnak

A filozófusok és a teológusok is évszázadok óta merengenek azon; hogy valóban létezhet-e szabad akarat? Ez idő alatt a szabad…

2019-08-02 11:01 de.

Még a profi matematikusok egy részén is kifogott egy egyszerű kivonás

A matematikai gondolkodásra sokan úgy tekintenek mint az elvont gondolkodás csúcsa. Azonban tényleg képesek vagyunk teljesen elvonatkoztatni a külvilágról szerzett…

2019-07-29 8:01 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.