Физики из Японии открыли тетранейтрон

Изображение: J. Hirshfeld/APS

Японские ученые получили проходящие порог достоверности результаты о возможном существовании ядер без заряда — тетранейтронов, состоящих из четырех нейтронов. Хотя исследователям не удалось напрямую наблюдать эту короткоживующую частицу, расчеты указывают, что тетранейтроны могут образовываться при столкновении ядер гелия.

Известно, что наиболее устойчивую связь в составе атомного ядра формируют протон (с зарядом +1) и нейтрон (электронейтральный). Ранее считалось, что системы из двух и более одинаковых частиц не могут быть стабильными. Однако теоретические расчеты последних лет показали влияние многочастичных взаимодействий на устойчивость ядра. В новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, ученые из Центра ядерных исследований Токийского государственного университета сообщили о четырех зафиксированных событиях, которые потенциально свидетельствуют о существовании тетранейтронов — электронейтральных четырехнейтронных ядер.

Зафиксировать появление тетранейтронов исследователям удалось при направлении высокоэнергетического пучка радиоактивного гелия ^8He, ядро которого состоит из шести нейтронов и двух протонов, на мишень из обычного гелия ^4He (ядро из двух протонов и двух нейтронов). При столкновениях в реакции иногда рождались ядра бериллия, содержащие четыре протона и четыре нейтрона — таким образом, оставшиеся четыре нейтрона формировали тетранейтрон.

Важно отметить, что в ходе экспериментов исследователям не удалось зафиксировать тетранейтрон напрямую. Чтобы показать, что он существует, физики применяли так называемый «метод недостающей массы». При этом импульс и энергия тетранейтрона рассчитывались с использованием законов сохранения по измеренным значениям для исходных ядер гелия и двух альфа-частиц, на которые впоследствии распадалось ядро бериллия.

По словам специалистов, доказательство существования ядер, состоящих исключительно из нейтронов, может стать настоящей сенсацией. Хотя новое исследование не объясняет принципы, благодаря которым подобные частицы могут существовать, оно предлагает данные, которые проходят порог достоверности и дают толчок к дальнейшим исследованиям этого феномена.

Тетранейтрон — не единственная «невозможная» частица, в существование которой сложно поверить даже специалистам. Подробнее читайте в материале «Чердака» о «невозможной химии».
Теги:

Читать еще на Чердаке: