Se midió la vida útil de un neutrón libre. Noticias gratuitas de la biblioteca técnica

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Se ha medido el tiempo de vida de un neutrón libre.

27.10.2021

Investigadores de la Universidad de Indiana, junto con sus colegas de otras instituciones científicas y de otros países, han realizado las mediciones más precisas de la vida útil de los neutrones libres, los neutrones que se encuentran fuera de los confines de los núcleos atómicos. Los resultados obtenidos por los científicos tienen un nivel de error de menos de una décima por ciento, y esta precisión es casi el doble que la de mediciones anteriores similares.

"El proceso de decaimiento de neutrones, que produce un protón, un electrón y una partícula casi ingrávida llamada neutrino, es uno de los procesos más emocionantes conocidos por los físicos nucleares", escriben los investigadores. neutrones libres también es una parte importante de la ciencia moderna, cómo este conocimiento puede arrojar luz sobre algunos de los misterios de la formación y el desarrollo del Universo, además, permitirá a los físicos descubrir fallas en los modelos existentes que describen el "trabajo" de el Universo a nivel subatómico".

Los neutrones que fueron objeto de estos estudios fueron producidos por la fuente de neutrones ultrafríos del Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos, ubicada en el Laboratorio Nacional de Los Alamos. El dispositivo UCNtau captura estos neutrones, los enfría a una temperatura cercana al cero absoluto y los mantiene en una cámara de vacío con 4 imanes que generan un campo magnético de configuración compleja. Después de 30 a 90 minutos de espera, los científicos vuelven a calcular el número de neutrones "supervivientes" atrapados en la trampa.

El diseño único de la instalación de la UCNtau permite almacenar neutrones "congelados" durante 11 días, mucho más tiempo que otras instalaciones similares. Durante más de dos años, los investigadores contaron unos 40 millones de neutrones y el análisis de los datos recopilados permitió establecer la vida útil de un neutrón libre, que fue de 877.75 segundos con un error estadístico de 0.28 segundos y un error de sistema de + 0.22/-0.16 por ciento.

Los valores obtenidos por los científicos les permitirán en un futuro cercano confirmar o refutar la legitimidad de la llamada matriz CKM (matriz Cabibbo-Kobayashi-Maskawa), una teoría sobre partículas subatómicas llamadas quarks, y que juega un papel importante en el modelo estándar de partículas elementales de física.

Todo esto también puede ayudar a los físicos a probar nuevas ideas, como la posibilidad de que los neutrones se desintegren en partículas de materia oscura, lo que dará un nuevo impulso a las teorías sobre el desarrollo del Universo y brindará la oportunidad de explicar los mecanismos por los cuales los núcleos de la Los primeros átomos se formaron en el Universo primitivo.

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