13 декември 2018
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Колайдер от един-единствен електрон, който излъчва радиовълни. Масата на неутриното

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 26 април 2015 в 09:1338620
Един електрон в магнитно поле ще се върти в кръг и ще излъчва електромагнитни вълни Снимка: Adrian Cho/Science

Регистрирани са радиовълни, които се излъчват от един-единствен електрон в магнитно поле, за първи път. Новият метод дава възможност за измерване на енергията на електрона, без абсорбиране, а също и да се направи оценка на масата на призрачната частица неутрино. Резултатът е публикуван в Physical Review Letters , а за експеримента разказва Science news.

Това е първото научно наблюдение на промени в енергията на един електрон в магнитно поле, предизвикани от излъчването на радиовълни.

Учени от колаборацията Project 8, която се състои от 27 физици от шест институции в САЩ и Германия, за първи път са наблюдавали циклотронно излъчване от един електрон и са измерили енергията му. 

Циклотронна радиация са електромагнитните излъчвания, генерирани от заредени частици, които се отклоняват от магнитно поле. Авторите се основават на класическата и релативистичната теория на циклотронната радиация. Движението на електрона в магнитно поле се квантува, което обяснява, например, диамагнетизма на металите. 

Това става в Университета на Вашингтон в Сиатъл, а устройството представлява малка клетка (с размерите на чаша за еспресо), пълна с намиращ се под ниско налягане охладен радиоактивен газ криптон-83 и заобиколена от свръхпроводящ магнит с индукция 1 тесла. Учените са направили нещо като миниатюрен колайдер - отклоняващите диполни магнити на Големия адронен колайдер имат аналогично магнитно поле.

В резултат на радиоактивен бета-разпад на изотопа криптон-83 се изпуска електрон. Електронът обикаля в поле, създадено от свръхпроводящ магнит и излъчва електромагнитни вълни в поле с честотен диапазон от 25 гигахерц до 27 гигахерца - определено от чувствителните микровълнови датчици. Измерената енергията на това излъчване е 30 електронволта.

Екипът е успял да проследи излъчването от един електрон за няколко милисекунди - достатъчно дълго , за да се види как неговата честота се увеличава постепенно,  както съобщават изследователите в Physical Review Letters .

Физиците отдавна знаят, че заредени частици като електроните, се движат кръгово в магнитно поле и излъчват радиация. Но никой не е откривал радиовълни, излъчвани от един единствен въртящ се електрон - поне досега. Тази нова техника, може да помогне на физиците отговори на въпрос, който ги е занимавал с десетилетия: Колко тежи призрачната частица, наречена неутрино?

В резултат на бета-разпада се образува неутрино и като се направи оценка на намаляването на енергията на образуващите се на същия бета-разпад електрони може да се съди за масата на тази свръхлекачастица неутриното.

В момента горното ограничение на масата на неутриното е 0,01-0,05 електронволта - десет милиона пъти по-малка от масата на електрона. Тази огромна разлика в масите на частици от една група - лептоните е един от големите въпроси в Стандартния модел на елементарните частици.

Схема на експерименталната инсталация във Вашингтонския университет. (APS / Alan Stonebraker, based on a drawing by Ben Monreal / UCSB)


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Виц на деня: 10 декември
Виц на деня: 10 декември
10 декември 2018 в 10:454934
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.