Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

11.12.2021
14:02

Раскрыта тайна загадочного облака G2, падающего в черную дыру Млечного пути

11.12.2021
12:14

Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути обнаружена по струе молекулярного газа

11.12.2021
12:07

Время жизни нейтрона измерили с орбиты Луны

    Физики измерили время жизни свободного нейтрона, проанализировав данные, собранные аппаратом NASA Lunar Prospector, который изучал поверхность луны с ее орбиты в 1998–1999 годах. Эти измерения существенно уточнили результат аналогичного эксперимента, в котором космический аппарат MESSENGER того же космического агентства регистрировал нейтроны, выбитые космическими лучами с поверхностей Меркурия и Венеры. Время жизни нейтрона, полученное в результате анализа данных Lunar Prospector, в рамках экспериментальной погрешности совпало с его величиной, найденной с помощью бутылочного метода и метода анализа продуктов бета распада в пучке холодных нейтронов. Работа опубликована в Physical Review C.

    Время жизни свободного (то есть не находящегося в атомном ядре) нейтрона важно сразу для нескольких областей физики. Например, от него зависит количество гелия, образующегося на ранних этапах эволюции Вселенной, а также его знание важно для проверки унитарности матрицы Кабиббо — Кобаяши — Маскавы, входящей в лагранжиан Стандартной модели. В рамках этой теории основной процесс, дающий вклад в полную амплитуду распада нейтрона, это его β-распад на протон, электрон и электронное антинейтрино. С вероятностью примерно в тысячу раз меньшей в конечном состоянии может быть еще и фотон, а в четырех случаях распада из миллиона электрон объединяется с протоном в атом водорода.

    Существует два основных экспериментальных метода измерения времени жизни нейтрона: бутылочный и пучковый. Бутылочный метод заключается в запирании холодных нейтронов в некотором объеме с помощью потенциала в форме бутылки. Через некоторое время экспериментаторы считают количество оставшихся нейтронов, и из разницы между начальным и конечным числом нейтронов при учете времени проведения эксперимента находят время жизни нейтрона. При поведении пучкового эксперимента физики измеряют скорость рождения продуктов β-распада в пучке холодных нейтронов, пролетающих через детектор. Проблема заключается в том, что результаты, полученные двумя этими методами, существенно различаются: время жизни, найденное пучковым методом, равно 888±2 секунд, а бутылочный метод дает результат, равный 877,75±0,34 секунд. Это расхождение указывает либо на существование каких-то (1, 2) распадов нейтрона с бранчингом около одного процента, не укладывающихся в Стандартную модель, либо на неучтенные систематические ошибки в одном или обоих классах экспериментов.

    Чтобы разрешить это противоречие, которое стало известно как «Загадка времени жизни нейтрона», группа физиков из Великобритании и США под руководством Джека Уилсона (Jack T. Wilson) из Университета Джонса Хопкинса измерила время жизни нейтрона, проанализировав данные, собранные аппаратом Lunar Prospector, который изучал поверхность Луны с близкой к круговой орбиты в течение 18 месяцев, начав в январе 1998 года. Основная задача этого космического аппарата заключалась в нахождении молекул водяного пара на Луне, а также изучении состава вещества у ее поверхности.

    Общая идея эксперимента по измерению жизни нейтрона с помощью данных, собранных Lunar Prospector, заключается в следующем. Поверхности небесных тел бомбардируются высокоэнергетичными космическими лучами, которые сталкиваются с ядрами атомов вещества вблизи поверхности, в результате чего в нем образуется много свободных нейтронов. Они термализуются, взаимодействуя с веществом небесного тела, и некоторые из них покидают поверхность, улетая в космос. Поток этих нейтронов можно вычислить теоретически, зная состав вещества вблизи поверхности небесного тела, а также его температуру. На орбите планеты или спутника движется космический аппарат с детектором нейтронов, который измеряет их поток на орбите. Сравнивая теоретически вычисленный поток нейтронов у поверхности с измеренным потоком на орбите, можно найти число распавшихся по пути нейтронов, вычислив таким образом время их жизни.

    Детектор нейтронов, установленный на Lunar Prospector состоял из двух цилиндрических пропорциональных газовых счетчиков, диаметром 5,7 сантиметра и длиной 20 сантиметров, заполненных 3He под давлением 10 атмосфер. Один из них был покрыт 0,63 миллиметра кадмия, очень хорошо поглощающего термальные нейтроны, а второй — 0,63 миллиметра олова, сечение взаимодействия атомов которого с нейтронами гораздо ниже, и почти не влияет на число зарегистрированных детектором нейтронов. Детекторы регистрировали реакцию n + 3He → 3H + 1H. Счетчики находились на концах стержня, длиной 2,5 метра, чтобы минимизировать вклад космического аппарата в измеренный сигнал. Сам аппарат вращался вокруг своей оси со скоростью 12 оборотов в минуту.

    Измерив поток нейтронов на орбите, экспериментаторы вычислили время жизни нейтрона, получив результат 887±14 секунд, который близок к результату как бутылочных, так и пучковых экспериментов. Чтобы увеличить точность измерения, исследователи затем объединили статистику, набранную в этом эксперименте, с той, которую набирал аппарат MESSENGER, изучавший поверхности Меркурия и Венеры, и давшую результат для времени жизни нейтрона, равный 780±60 секунд. Как и Lunar Prospector, MESSENGER был предназначен для изучения состава вещества на поверхности небесных тел, а не для измерения времени жизни нейтрона, а потому точность измерения, основанного на собранных им данных, была очень низкой. Время жизни нейтрона, полученное из анализа объединенной статистики космических экспериментов, оказалось равно 883±17 секунд.

    Статистическая погрешность эксперимента была достаточно велика в сравнении с погрешностью, возникающей в лабораторных экспериментах. Это связано с небольшим временем, которое аппарат Lunar Prospector провел на орбите, так как он вообще не был рассчитан на то, что собранные им данные будут использованы в анализе такого типа. Физики считают, что их результат показал способность космических экспериментов по измерению жизни нейтрона дать точность, сопоставимую с лабораторными экспериментами, и что будущие космические эксперименты, специально разработанные для этой цели, помогут разрешить «Загадку времени жизни нейтрона».

    По информации https://nplus1.ru/news/2021/12/07/neutron-life-time-space

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

11.12.2021
12:03

Ученые предложили новую модель темной материи с тяжелыми составными частицами

10.12.2021
20:16

Ученые зафиксировали супервспышку на похожей на Солнце молодой звезде

10.12.2021
20:07

Ученые из Китая научились следить за людьми через стены

10.12.2021
20:01

Объект планетарной массы обнаружен в звёздной ассоциации TW Гидры

10.12.2021
19:48

Российские ученые сделали "великолепное открытие" в области климата

10.12.2021
19:38

Новейший рентгеновский телескоп НАСА отправляется на орбиту

10.12.2021
19:35

Вспышка на солнцеподобной звезде предупреждает о возможной опасности для жизни на Земле

10.12.2021
19:32

Самая быстрая оптическая вспышка со стороны сверхновой

10.12.2021
19:17

Количество видов под угрозой вымирания превысило 40000

10.12.2021
19:13

Канадские мамонты пережили ледниковый период

10.12.2021
16:52

"Не тяни кота за хвост" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

09.12.2021
20:50

"Пионерское ли это открытие? (О «Явлении Христа народу»)" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

09.12.2021
19:32

В ОАЭ планируют построить крупный хаб для производства «зелёного» водорода с помощью солнечной энергии

08.12.2021
21:45

ОБНАРУЖЕНА СВЕРХЛЕГКАЯ ЭКЗОПЛАНЕТА РАЗМЕРОМ С МАРС

08.12.2021
21:38

ФЛЮОРОГРАФИЯ ПРИРОДЫ: УЧЁНЫЕ АГАТУ СОЗДАЛИ ПРИБОР ДЛЯ РЕНТГЕНА ДЕРЕВЬЕВ

08.12.2021
21:07

НОВАЯ МОДЕЛЬ ЗЕМНЫХ ГАММА-ВСПЫШЕК

08.12.2021
20:50

Обнаружены признаки существования галактик, не содержащих темной материи

<< 71|72|73|74|75|76|77|78|79|80 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList