物理科技生物学-PHYICA

物质和反物质的长期谜团可能会被xv1029解开

物理学 2022-01-10 23:59:06

苏格兰西部大学 钍-228

学分:苏格兰西部大学 苏格兰西部大学(UWS)领导的物理学家小组发现了一种元素,这种元素可能是解开宇宙中物质比反物质多得多的长期谜团的关键

UWS大学和斯特拉斯克莱德大学的学者在发表在《自然物理学》杂志上的研究中发现,钍元素的一种同位素拥有迄今为止发现的最梨形的原子核

类似于钍-228的原子核现在可以用来进行新的测试,试图找到围绕物质和反物质的神秘的答案

UWS的博士

领导该项目的大卫·奥唐内尔说:“我们的研究表明,有了好的想法,世界领先的核物理实验可以在大学实验室进行

“这项工作加强了UWS核物理学家在世界各地大型实验设施中领导的实验

能够进行这样的实验为我们的学生提供了很好的训练

" 物理学解释说,宇宙是由基本粒子组成的,如每个原子中的电子

标准模型是物理学家用来描述宇宙中所有物质的亚原子性质的最佳理论,它预测每个基本粒子可以有一个相似的反粒子

总的来说,反粒子被称为反物质,除了携带相反的电荷之外,它们与物质几乎完全相同

根据标准模型,在宇宙大爆炸时,物质和反物质的数量应该是相等的——然而我们的宇宙几乎完全由物质组成

理论上,电偶极矩可以让物质和反物质以不同的速率衰变,为我们宇宙中物质和反物质的不对称性提供了一个解释

梨形原子核被认为是理想的物理系统,在这种系统中,人们可以在基本粒子如电子中寻找电火花的存在

梨形意味着原子核通过使质子和中子不均匀地分布在整个核体积中来产生电火花

通过在UWS佩斯利校区实验室进行的实验,研究人员发现钍-228原子的原子核具有迄今为止发现的最明显的梨形

因此,像钍-228这样的原子核被认为是寻找电火花加工存在的理想候选者

这个研究小组由Dr

安东内尔博士

迈克尔·鲍利博士

邦迪利·斯里尼瓦萨·纳拉·辛格、马库斯·谢克教授、约翰·史密斯教授和博士

UWS计算、工程和物理科学学院的皮埃特罗·斯帕诺莱蒂;斯特拉斯克莱德大学的迪诺·雅罗辛斯基教授

D

学生马吉德·奇什蒂和乔治·巴塔格利亚

斯特拉斯克莱德大学苏格兰等离子体加速器应用中心(SCAPA)主任迪诺·雅罗辛斯基教授说:“这一合作努力利用了不同科学家群体的专业知识,是一个很好的例子,说明了如何共同努力才能取得重大突破

它强调了苏格兰大学物理联盟(SUPA)在苏格兰物理学界培养的合作精神,并为我们在SCAPA的合作实验奠定了基础

" 实验从钍-232样品开始,它的半衰期为140亿年,这意味着它的衰变非常缓慢

这个原子核的衰变链产生了钍-228原子核的激发态量子力学状态

通过发射伽马射线,这种状态在产生的纳秒内衰减

医生

安东内尔和他的团队使用高灵敏度的最先进的闪烁探测器来探测这些超稀有和快速的衰变

通过探测器和信号处理电子设备的精心配置,研究小组已经能够精确测量受激量子态的寿命,精确度为万亿分之二秒

量子态的寿命越短,钍-228原子核的梨形就越明显——这给了研究人员找到电火花的更好机会

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