
南达科他州矿山深处的一个新实验旨在检测稀有粒子腐烂,这可以解释反物质的奥秘。
科学家不知道为什么宇宙是由物质组成而不是制成的反物质,但他们希望在这两种类型的事情行为上找到可以解释差异的方式的差异。反物质颗粒的质量与其正常形式的质量相同,但相反的电荷和自旋。
南达科他州的努力,称为Majoraana示威者,旨在观察一个理论上但从未见过的过程中微子双β衰减。
不稳定的原子核(含有质子和中子的原子的核心)通常会在称为β衰变的过程中放开中子。中子通过释放电子和称为中微子的微小粒子来转化为质子。 [希格斯以外的5个难以捉摸的颗粒这是给出的
有时,在一个称为双β衰减的过程中丢失了两个中子,通常会释放两个电子和两个电子抗肿瘤(中微子的反物质伴侣颗粒)。但是科学家还理论上,两个中子可以转化为两个质子和两个电子,而无需产生任何抗管 - 这一过程称为中微子双β衰减。
如果可能发生这种转化,则意味着中微子和抗肿瘤是相同的粒子。科学家称之为这些粒子,它们是他们自己的反物质对应物,主要党。
关于反物质性质的任何新线索都可以帮助阐明为什么宇宙所包含的很少。
田纳西州橡树岭国家实验室的物理学家戴维·拉德福德(David Radford)在一份声明中说:“这可以解释我们为什么在这里。” “这可以帮助解释为什么我们是由我们制成的问题。”
Majoraana示威者是美国,俄罗斯,日本和加拿大科学家之间的合作,旨在寻找中微子双β衰减的证据,这是一种略带放射性的锗,这是enteranium-76的原子。该实验最终将包括30个重2.2磅(1千克)的锗探测器。
构建这些探测器是一项复杂的努力。首先,科学家必须从俄罗斯富集设施中获得93.7磅(42.5千克)的86%富集白锗粉,这是价值400万美元的样本。必须对此功率进行处理,纯化并精制成金属锗棒,然后可以将其变成构成实验的单独的圆柱探测器。
此外,必须仔细存储并屏蔽材料,以保护其免受称为宇宙射线空间的带电颗粒。这就是为什么在SD的Sanford Underground Research实验室(SURF)地下建造了4,850英尺(1,478米)的实验的原因
拉德福德说:“宇宙射线以每天约两个原子的速率将植物原子转移到长寿命的放射性原子中。” “即使每天这两个原子也会增加我们的实验背景。因此,我们使用地下存储将暴露于宇宙射线的曝光率减少100倍。”
到目前为止,拉德福德(Radford)和他的橡树岭(Oak Ridge)同事将九个丰富的探测器交付给了南达科他州的设施。预计到2015年将完成30个检测器的完整套件。
拉德福德说:“研究工作是建立单吨探测器的第一步,这是一个潜在的诺贝尔奖值得的项目。”
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