久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

“這項(xiàng)測量的完成得益于MAMI電子束的卓越質(zhì)量與A1合作項(xiàng)目的三臺(tái)高分辨率光譜儀的獨(dú)特組合，”日本古根海姆大學(xué)核物理研究所的Josef Pochodzalla教授強(qiáng)調(diào)道。來自中國上海復(fù)旦大學(xué)以及日本仙臺(tái)東北大學(xué)和東京大學(xué)的研究人員參與了此次實(shí)驗(yàn)。

該實(shí)驗(yàn)工作由博士生邵天浩領(lǐng)導(dǎo)，并已發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。

極富中子系統(tǒng)的核結(jié)構(gòu)極限

核物理學(xué)中最基本的問題之一是，一個(gè)原子核中可以結(jié)合多少個(gè)中子，以及質(zhì)子數(shù)是多少。對(duì)于僅含有一個(gè)質(zhì)子的基本同位素氫，除了我們熟知的氘核和氚核之外，人們還觀測到了一些富含中子的同位素，從?H到?H。

A1實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)三臺(tái)高分辨率光譜儀的設(shè)置，用于探測?H。圖片來源：Ryoko Kino、Josef Pochodzalla

極重氫同位素?H（由一個(gè)質(zhì)子和五個(gè)中子組成）和?H（多一個(gè)中子）擁有迄今為止已知的最高中子質(zhì)子比。它們是解答這一問題的獨(dú)特系統(tǒng)。然而，關(guān)于這些奇異原子核的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)稀缺，結(jié)果仍然存在爭議。尤其是關(guān)于?H基態(tài)能量究竟是高是低，一直存在爭議。

A1合作組與中國和日本的科學(xué)家合作，開發(fā)了一種產(chǎn)生?H的新方法。該方法中，能量為855兆電子伏特（MeV）的電子束撞擊?Li靶，通過兩步過程產(chǎn)生?H：首先，鋰原子核中的質(zhì)子因與電子的相互作用而發(fā)生共振激發(fā)，并迅速衰變?yōu)橹凶雍蛶д姷?pi;介子。

如果該中子隨后將能量轉(zhuǎn)移給原子核內(nèi)的另一個(gè)質(zhì)子，它就能與殘余原子核一起形成富含中子的氫同位素?H，而π介子和質(zhì)子則會(huì)離開原子核，并能與散射電子一起被三臺(tái)磁譜儀同時(shí)探測到。為了使這一罕見過程達(dá)到足夠的產(chǎn)出率，電子束沿著45毫米長的一側(cè)穿過一塊45毫米長、0.75毫米厚的鋰板。這非常罕見，因?yàn)殡娮由⑸鋵?shí)驗(yàn)通常使用沿束流軸方向非常薄的靶材，使電子束撞擊與其傳播方向垂直的寬闊表面。

這種特殊的裝置得益于MAMI卓越的光束質(zhì)量，尤其是高度聚焦和穩(wěn)定的電子束。另一個(gè)挑戰(zhàn)是處理鋰本身，因?yàn)殇嚥牧匣瘜W(xué)反應(yīng)性極強(qiáng)、機(jī)械脆性大，而且對(duì)溫度敏感。

在為期四周的測量活動(dòng)中，正如預(yù)期的那樣，每天大約觀察到一次事件。這是MAMI罕見的實(shí)驗(yàn)之一，A1實(shí)驗(yàn)大廳中的三臺(tái)高分辨率光譜儀同時(shí)以巧合模式運(yùn)行，從而可以同時(shí)探測到三個(gè)粒子。這種復(fù)雜的裝置實(shí)現(xiàn)了前所未有的精度，同時(shí)保持了極低的背景噪聲。

新的測量結(jié)果提供了基態(tài)能量極低的?H的清晰信號(hào)，表明6H中中子之間的相互作用比近期理論計(jì)算的預(yù)期更強(qiáng)。這一結(jié)果挑戰(zhàn)了我們對(duì)中子豐度極高系統(tǒng)中多核子相互作用的理解。

編譯自/ScitechDaily