Városlista
2020. június 5, péntek - Fatime

Hírek

2020. Május 08. 05:00, péntek | Életmód
Forrás: mti - illusztráció: pixabay

Egy új egzotikus atomot hoztak létre az ASACUSA együttműködés kutatói

Egy új egzotikus atomot hoztak létre az ASACUSA együttműködés kutatói

Egy új egzotikus atomot, pionos héliumot hoztak létre és tanulmányoztak az Európai Nukleáris Kutatási Szervezetben (CERN) folyó ASACUSA együttműködés kutatói,

akik a Nature című tudományos folyóiratban szerdán megjelent tanulmányukban mutatták be eredményeiket a mezont tartalmazó pionos hélium atom létrehozásáról és spektroszkópiai méréseiről.

A nemzetközi kutatócsoport a Zürich közelében fekvő Paul Scherrer Intézetben (PSI), a világ legnagyobb kapacitású mezongyárában hozta létre és mérte az elméletileg már korábban felvetett, de létezésében soha nem igazolt egzotikus atomot - adta hírül szerdán a CERN közleményében.

A CERN a világ legnagyobb részecskegyorsítója mellett 1999 óta üzemben tart és folyamatosan fejleszt egy antianyaggyárnak nevezett mérőrendszert. Ott sikerült először antianyagatomokat, azaz a proton antirészecskéit, antiprotonokat tartalmazó atomokat előállítani, csapdában tartani és a közönséges anyaggal összehasonlítva pontos spektroszkópiai méréseket végezni rajtuk.

Az antianyaggyár egyik kísérlete a japán kutatók vezette ASACUSA nevű együttműködés, amelynek alapításában magyar csoport is részt vett a Wigner Fizikai Kutatóközpontból és a debreceni Atommagkutató Intézetből osztrák, német és olasz kutatócsoportokkal együtt. Az ASACUSA kísérlet sikerei között sok elsőként felfedezett jelenséget és vizsgálatot jegyeznek, többek között annak megmutatását lézerspektroszkópia segítségével, hogy a töltésük előjelén kívül a protonnak és antirészecskéjének, az antiprotonnak valamennyi tulajdonsága hihetetlenül pontosan egyezik - írta Horváth Dezső Széchenyi-díjas professor emeritus, az Eötvös Loránd Kutatási Hálózathoz tartozó Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatója a hálózat által az MTI-hez eljuttatott közleményben. Horváth Dezső az ASACUSA alapításakor került a kísérlethez, és sok évig dolgozott benne.

A két évtizede zajló mérést egy meglehetősen hosszú élettartamú egzotikus atomon végezték, amely három részecskéből: hélium atommagból, elektronból és antiprotonból áll, azaz a hélium egyik elektronját helyettesítették negatív töltésű antiprotonnal. Az abszolút nulla hőmérséklethez igen közelre hűtött atomban finoman hangolható lézerrel léptették az antiprotont viszonylag stabil és bomlékony állapotok között. A kísérlet csaknem 20 évig fejlődött, amíg sikerült a végső lehetséges pontosságot elérni.

A kutatókban felmerült, hogy vajon elő lehet-e állítani az antiprotonos héliumhoz hasonló új egzotikus atomot negatív pi-mezonok, pionok segítségével. Ennek jeleit már korábban látták Japánban, de ott nem volt elegendő pion, hogy kimutassák az új atomot. Az ASACUSA kísérlet ezen ágának vezetője, Hori Maszaki megszervezte a mérőberendezés megépítését a CERN-ben és átszállítását a Zürich közelében fekvő Paul Scherrer Intézetbe (PSI), ahol a világ legnagyobb kapacitású pionforrása ("mezongyára") működik.

A kísérlet célja az antiprotonokhoz hasonlóan a pion tömegének a korábbinál sokkal pontosabb mérése. A fő nehézség a pion rövid élettartama. A kísérlethez a negatív pionokat mágneses mezővel olyan céltárgyba vezették, amely az abszolút nulla hőmérséklet közeléig hűtött, szuperfolyékony állapotba került héliumot tartalmazott. Ezt a technikát Hori csoportja a CERN-ben dolgozta ki antiprotonokra, az atommagbomlást észlelő mérőberendezéssel együtt.

A pionos héliumatom keletkezését a PSI pionnyalábjánál hangolható lézer segítségével sikerült észlelni: egy bizonyos frekvenciánál a pion rezonanciaszerűen elnyelődött a hélium-atommagban, és azt felrobbantotta, maghasadáshoz hasonlóan kisebb alkatrészekre bontotta. A kísérlet a héliumatommagból kiszabadult protont, neutront és deuteront (proton és neutron kötött állapotát) észlelte.

A kutatók célja most pontosítani az észlelt lézerátmenet mérését a pion tömegének meghatározására. Számításaik szerint a jelenlegi pontosság ezzel a módszerrel mintegy százszorosára növelhető, és ez érzékeny ellenőrzése lehet a részecskefizika elméletének, a Standard Modellnek.

Címkék: atom, kutató

Ezek érdekelhetnek még

2020. Június 05. 08:09, péntek | Életmód

A légkör szén-dioxid koncentrációja újabb rekordszintre nőtt májusban

A légkör szén-dioxid koncentrációja májusban elérte a 417,2 ppm-et, ami 2,4 ppm-mel volt magasabb, mint a 2019-ben mért legnagyobb - 414,8 ppm - érték derült ki az amerikai Mauna Loa obszervatórium méréseiből.

2020. Június 04. 14:00, csütörtök | Életmód

Csökken a koleszterinszint a nyugati országok, de nő Ázsia lakossága körében

Meredeken csökken a nyugati országok lakosságának koleszterinszintje, de növekszik az alacsony vagy közepes jövedelmű nemzetek népességéé, különösen Ázsiában - derítette ki az eddigi legnagyobb kutatás a koleszterinszint alakulásáról

2020. Június 04. 08:07, csütörtök | Életmód

Kiderült, hogy hol a legtisztább a levegő a Földön

A Déli-óceán feletti atmoszferikus határréteg levegője mentes az emberi tevékenységekből eredő és távoli kontinensekről származó részecskéktől

2020. Június 03. 16:26, szerda | Életmód

Idén különösen fontos, hogy csak fokozatosan kezdjenek napozni az emberek

Idén különösen fontos, hogy csak fokozatosan kezdjenek napozni az emberek - erre hívta fel a figyelmet a Semmelweis Egyetem (SE) szerdán.