【超冷中子做從納米粒子得到很大的樂趣嗎？】

明道

【超冷中子做從納米粒子得到很大的樂趣嗎？】

 

超冷中子設施在 Institut 勞厄-郎之萬的一部分

在法國和俄國物理學家聲稱有證據表明，解釋了為什麼所謂的超冷中子 （Ucn） 逃脫他們的陷阱。證據表明中子都被踢出圈閉與浮動納米粒子碰撞和可能有助於解釋中測量中子壽命的差異。

然而，並不是所有領域的科學家們都找到的證據令人信服。

Ucn 是中子，已經被冷卻到低於 2 mK 絕對零度以上。

在這些溫度下中子的進展緩慢通過運行在一個適中的人很容易被超越。Ucn 反彈大多數的表面，他們會接觸到，不管他們的入射角。

這使得物理學家能夠捕獲大量的 Ucn 的超大"瓶子"的材料，如銅或不銹鋼 — — 中子可以進行了研究。中子的經驗所有四種力量 — — 電磁、 弱力、 強力和重力 — — 這使他們全面實驗室進行化驗的粒子物理學的標準模型。

一個數量極大的興趣是中子，它由弱力決定的存留期。儘管中子最後數十億年當綁定在原子核內，免費的中子已知衰變成質子 （帶電子和反電子中微子的排放），半衰期為約 10 分鐘。

陷印 Ucn 裝在瓶子裡，然後數數多少的粒子左在一定的時間間隔後得到半衰期精確值。

由幾個不同的研究小組做了這樣的測量，其結果目前不同約一秒。

振動納米粒子

一些數值的差異可能引起 Ucn 洩漏其瓶的輪圈。

這個解釋的問題是，一旦在瓶子裡，UCN 應該不旅行的速度不夠快擺脫重力向下的拉動。

在 1999 年物理學家瓦列裡 · Nesvizhevsky在 Institut 勞厄 （ILL） 在法國格勒諾布爾和他的同事提出 Ucn 可能與納米粒子，並漂浮在一瓶內振動粘在瓶內表面的納米粒子碰撞。

與大多數的碰撞與瓶表面，不同的是這些碰撞能給中子能量不足以上升的瓶子。

現在 Nesvizhevsky 和他的同事相信他們有證據表明這是真的。

研究人員開發了一個理論模型來預測譜的 UCN 的能量，如果大小不同的納米粒子確實提供額外踢在一些表面的碰撞就會產生。

然後，研究人員期望通過做實驗在生病，產生 Ucn 確認他們的模型。

實驗涉及到一個 2 米高的銅瓶，團隊塗在裡面與一個已知的大小分佈的納米粒子。從這些實驗的 UCN 能量譜出現以匹配理論的預測。

實驗核子物理學家邁克雪在美國印第安那大學布隆明頓說："這的確是一個有趣的新想法 Ucn 可能損失機制在表面的材料陷阱"。

他認為 Nesvizhevsky 和同事們的機制可能需要考慮到在瓶實驗中，雖然他指出較新的中子壽命實驗利用磁場陷阱。

這些可能會不易的機制，他說。

水做的一樣嗎？

但並不是所有的 UCN 專家同意，Nesvizhevsky 和同事們的機制令人信服。

Stephan Paul ， Erwin Gutsmiedl在德國慕尼克技術大學的非議告訴他們有估計在瓶壁上的水還能重現這一結果。

Paul 說，"目前的感覺是有的場景 Nesvizhevsky 提出了他的觀察是正確的因為沒有證據證明"。

羅伯特 · 戈盧布在北卡羅萊納州大學在羅利，美國同意。

他指出了幾個潛在的問題，包括科學家經常清潔其瓶之前，進行實驗，一個程式，將刪除任何自由浮動的納米粒子的表面。

如果納米粒子正在生成的現場，他說，Nesvichevski 和他的同事便要解釋它們如何產生。

"材料表面由二維氣浮納米粒子的假說似乎極不可能，至少可以說，"他補充道。

這項研究發表在結晶學報告 58 743.

關於作者

喬恩 · 卡特賴特是總部設在英國布里斯托爾的自由撰稿人

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Foct%2F01%2Fdo-ultracold-neutrons-get-a-kick-from-nanoparticles