[Fake_R]

Średni czas życia swobodnych neutronów wynosi 877.75 sekund

zgodnie z ostatnim (rezultat zaprezentowany 13 października 2021 r.) i najdokładniejszym, jak do tej pory, pomiarem dokonanym przez fizyków z eksperymentu UCNtau(Ultra Cold Neutron) w laboratorium w Los Alamos. Pomiar ten jest ponad dwukrotnie precyzyjniejszy od poprzedniego wykonanego podobną metodą (tj. "butelki" - bottle method) i zgadza się z kalkulacjami teoretycznymi. Jednakże, istnieje ciągle niewyjaśniona zagadka dlaczego pomiar dokonywany metodą "wiązki" ("beam method") różni się o ok. 10 sekund. Różnica pomiędzy metodą "butelkową", a "wiązki" polega mniej więcej na tym, że w pierwszej neutrony są schładzane do ultra niskich temperatur, a następnie więzione w "butelce" próżniowo-magnetycznej, gdzie "zlicza się" czasy ich rozpadu.

They slowed neutrons down to ultra-cold temperatures and placed them in a vacuum ‘bottle’, a metal structure shaped like the halfpipe in skateboarding. Magnetic fields at the bottom of the bottle prevented the neutrons from touching the surface, where they would have been lost.

The team kept neutrons in the bottle for periods of between 20 seconds and nearly half an hour, and detected sparks of light each time a neutron decayed. At the end of each cycle, they collected and counted the remaining neutrons, reloaded the bottle with fresh neutrons and started the process again.

Metoda "wiązki" zaś mierzy czas rozpadu neutronów z wolno przepuszczanej wiązki neutronów.

The oldest method for measuring the neutron lifetime combines the rate of neutron decay in a slow neutron beam, found by counting the final state charged particles, with absolute determinations of the neutron flux and the effective decay volume to obtain the specific activity of the beam and hence the radioactive decay constant. This is known as the “beam method.”

Badacze pracują nad jeszcze jednym rodzajem eksperymentu, tym razem kosmicznego, który zweryfikowałby miarodajność ww. pomiarów.

To help solve the neutron-lifetime dilemma, physicist David Lawrence at Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland, and his collaborators have been developing a technique to measure it using neutron detectors on space probes.

The method relies on the fact that most planetary bodies eject neutrons when hit by cosmic rays. Many of the neutrons fail to escape a planet’s gravity and eventually rain back down — but by then, some of those have transformed into protons. Comparing the number of neutrons emitted into space with those that come back can provide an estimate of the neutron’s lifetime.

Więcej informacji: https://www.nature.com/articles/d41586-021-02812-z

#fizycznenowinkifakera -> nowinki fizyczne i nie tylko - do obserwowania lub czarnolistowania.( ͡° ͜ʖ ͡°)

#nauka #fizyka #gruparatowaniapoziomu #ciekawostki

[Miszka_Fisznan]

@Fake_R: Co sprawia, że swobodne neutrony rozpadają się, a te w jądrach atomowych nie?

[pretorius]

Co sprawia, że swobodne neutrony rozpadają się, a te w jądrach atomowych nie?

@Miszka_Fisznan: brak stabilizatora w postaci protonu i elektronu. W jądrach atomowych też się rozpadają (to zlicza właśnie ta druga metoda) z tym, że te "nadmiarowe".

[Fake_R]

@Miszka_Fisznan: Można powiedzieć, że neutrony w jądrze również się "rozpadają" lub też inaczej zamieniają się w proton emitując przy tym elektron i antyneutrino elektronowe - to jest rozpad beta minus. Generalnie jednak w większości przypadków zamiana neutronu w proton w jądrze jest niekorzystne energetycznie.

https://zapytajfizyka.fuw.edu.pl/pytania/dlaczego-neutrony-w-jadrach-nie-rozpadaja-sie/

[KubaGrom]

@Miszka_Fisznan: Wiązanie nukleonów wymaga energii co zużywa część ich masy, zgodnie z równaniem Einsteina. Aby doszło do rozpadu w atomie w taki sam sposób jak dla cząstki swobodniej, neutron musiałby podebrać skądś całkiem sporo energii. Bo masa tego na co się rozpadnie musi się zgadzać - powstający swobodny elektron nie może mieć mniejszej masy spoczynkowej. W atomach z nadmierną ilością neutronów istnieje nadwyżka energii i neutron może się rozpaść lub też

[Pznienacka]

Średni czas życia swobodnych neutronów wynosi 877.75 sekund

ok... ¯\_(ツ)_/¯

[e.....u]

@Fake_R: zajęliby się czymś porzytecznym, dzieci w afryce głodują, a oni liczą jakieś głupoty

[Kamakumba]

W jaki sposób pole magnetyczne uniemożliwia dotkniecie do dna tej butelki?

[Manah]

@Fake_R:

The method relies on the fact that most planetary bodies eject neutrons when hit by cosmic rays. Many of the neutrons fail to escape a planet’s gravity and eventually rain back down — but by then, some of those have transformed into protons. Comparing the number of neutrons emitted into space with those that come back can provide an estimate of the neutron’s lifetime.

Zawsze mnie fascynują metody przeprowadzania takich

[KubaGrom]

@Kamakumba: Neutron ma zerowy ładunek elektryczny ale niezerowy moment magnetyczny. Jest on większy niż 1 co wynika stąd, że nie jest cząstką elementarną tylko składa się z kwarków. Widocznie da się zrobić taki typ pułapki magnetycznej, która ogranicza neutron, może w zmiennym lub gradientowym polu.

Może w tym tkwi rozwiązanie - albo mocne pole i metalowa pułapka wpływają na proces rozpadu poprzez zmiany w przebiegu procesów rozpadu, np zmiany gęstości cząstek

[blargotron]

@Kamakumba: Neutrony mają moment magnetyczny, https://en.wikipedia.org/wiki/Neutron_magnetic_moment Wydaje mi się, że wynika to z tego, że neutron ma spin (moment pędu) i składa się z naładowanych cząstek (kwarków).

[falconiforme]

zajęliby się czymś porzytecznym, dzieci w afryce głodują, a oni liczą jakieś głupoty

@elon_w_zbozu: Afrykanie nawet ziemi nie chcą uprawiać, wiec gdzie tu jest leży problem? Nawet gdyby im dać agregat atomowy z energią na kolejne 1000 lat to by go rozebrali co najwyżej na strzały.

Badania na atomem mogą więcej rozwiązać niż tylko elektronie atomowe.