.
О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Беларусь
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.59013.html

статья Итальянские физики объявили о рекордном производстве гиперядер

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 03.02.2004
Группа экспериментаторов, задействованных в эксперименте FINUDA, снявшаяся на фоне детектора. Фото с сайта www.lnf.infn.it/esper
Группа экспериментаторов, задействованных в эксперименте FINUDA, снявшаяся на фоне детектора. Фото с сайта www.lnf.infn.it/esper
Реклама
справка Справка

Гипероны

(от греческого hyper - над, сверх, выше) - барионы с отличным от нуля значением странности, распадающиеся благодаря слабому (или электромагнитному) взаимодействию и имеющие вследствие этого времена жизни, на много порядков превышающие характерное время сильного взаимодействия. Поэтому гипероны условно относят к "стабильным" (точнее, к квазистабильным) частицам. Как все барионы, гипероны являются адронами и имеют полуцелый спин.

Первые гипероны открыты в космических лучах Г.Д.Рочестером (Rochester) и Г.Батлером (Butler) в 1947 году, однако убедительные доказательства их существования были получены к 1951 году. Детальное и систематическое изучение гиперонов стало возможным после того, как их стали получать на ускорителях заряженных частиц высокой энергии при столкновениях быстрых нуклонов, пи-мезонов и ка-мезонов с нуклонами атомных ядер.

(Физическая энциклопедия, М., 1988)

В ходе первых трех месяцев работы по новому эксперименту из области физики элементарных частиц создано столько же "гиперядер", сколько их было произведено за предыдущие 50 лет, с тех пор как была обнаружена первая такая экзотическая частица. Ученые объявили об этом достижении в пятницу на конференции в Бормио (Bormio, Италия).

Гиперядра (hypernuclei) - это ядерноподобные системы, куда входят не только обычные протоны и нейтроны, но также и более редкие частицы, названные гиперонами (то есть один или несколько нуклонов замещены гиперонами, например, лямбда, сигма и др.). Лямбда-гиперядра открыты экспериментально в 1953 году М.Данышем (M.Danysz) и Е.Пневским (J.Pniewski), а в 1963 году было найдено гиперядро, содержащее два лямбда-гиперона (двойное гиперядро). Сигма-гиперядра обнаружены в 1979 году. Гиперядра - образования невероятно короткоживущие, они распадаются менее чем за одну миллиардную секунды (относительно более "стабильны" те, что участвуют в так называемых слабых, а не сильных распадах). Изучая их свойства, ученые надеются узнать больше о слабом взаимодействии, одной из четырех фундаментальных сил природы, что действует с первых мгновений существования Вселенной. Приблизительно 100 тысяч гиперядер были получены в ходе эксперимента, названного FINUDA (FIsica NUcleare a DAfne), на ускорителе Dafne итальянской Национальной лаборатории в Фраскати (LNF), где датчики были изначально разработаны для того, чтобы создавать и изучать гиперядра.

Гиперядра чрезвычайно редко рождаются в естественных условиях - это происходит, например, в случаях, когда космические частицы высоких энергий сталкиваются с ядрами на Земле, и то только при определенных условиях. События зарегистрированы в фотоэмульсиях. "Это напоминает ловлю редкой рыбы", - говорит представитель FINUDA физик-ядерщик Тульо Брессани (Tullio Bressani). Ускоритель в состоянии обеспечить устойчивые "поставки" таких гиперядер. Но их создание - это сложный многоступенчатый процесс, в котором исследователи должны подменить лямбда-гипероном протон или нейтрон в ядре. "Это нелегко сделать, - говорит Питер Мейерс (Peter Meyers), физик-ядерщик из Принстонского университета (Нью-Джерси, США). - Вы должны получить экзотическую частицу, доставить ее в ядро, сделать так, чтобы она "прижилась" там и к тому же удостовериться, что все получилось как надо".

Сначала исследователи сталкивают электрон c его антиподом-античастицей, позитроном, чтобы родилась новая элементарная частица среднего веса, называемая фи-мезоном. Затем она распадается на заряженные каоны (ка-мезоны). Обстреливая этими каонами мишень из лития, углерода, ванадия или алюминия небольшой толщины, получают собственно гиперядра. Исследователи узнают, что они создали гиперядро, когда измеряют энергию одной из производных распада, отрицательно заряженной частицы, называемой пионом (т.е. пи-мезона, это так называемые мезонные распады, существенные для легких гиперонов).

Эксперимент FINUDA пока произвел в большом количестве только 35 вариантов гиперядер, уже известных науке. Но в ближайшие месяцы ученые надеются получить и совершенно новые гиперядра, вроде hydrogen-7-lambda (водород-7-лямбда), что должен включать в себя один протон, пять нейтронов и одну экзотическую лямбда-частицу (гиперон, который содержит странный кварк). Обычный водород имеет ноль, один или два нейтрона, а массивная частица лямбда позволяет ядру присоединять дополнительные нейтроны.

"Принято считать, что в ходе Большого взрыва в огромном количестве рождались странные кварки, - говорит Тульо Брессани. - Если мы продемонстрируем, что объекты, подобные hydrogen-7-lambda, достаточно устойчивы, то это позволит перекинуть мостик к ответу на вопрос о странном ядерном веществе в ранней Вселенной".

Источник:
Particle experiment produces abundant hypernuclei - New Scientist

Ссылки:
Физика гиперядер
Физики создают странный гелий и странный водород

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 03.02.2004


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама
Выбор читателей