Аномалия GSI - GSI anomaly

Одна из экспериментальных установок немецкой лаборатории GSI Центр исследований тяжелых ионов им. Гельмгольца в Дармштадт является Eэкспериментальный Sтрясти рing (СОЭ) с электронное охлаждение в котором большое количество высоко заряженный радиоактивный ионы можно хранить в течение длительного времени.[1] Это средство позволяет проводить точные измерения их разлагаться режимы. Отсутствие большинства или всех электроны в ионах упрощает теоретическое рассмотрение их влияния на распад. Также такая высокая степень ионизации характерна для звездная среда где такие распады играют важную роль в нуклеосинтез.[2]

В 2007 году эксперимент с СОЭ сообщил о наблюдении неожиданного модуляция во время скорости захват электронов распад сильно ионизированный тяжелый атомы — 140Pr58+, время жизни которых составляет 3,39 мин. Такие результаты вскоре были повторены той же группой и были расширены, чтобы включить распад 142Вечера60+ (срок службы 40,5 с).[3] Колебания скорости затухания имели периоды времени около 7 с и амплитуды около 20%. Подобное явление ранее не наблюдалось, и его трудно понять. Экспериментальная группа сочла очень маловероятным, что появление явления связано с техническим артефактом, поскольку они сообщают, что их метод обнаружения обеспечивает - в течение всего времени наблюдения - полную и непрерывную информацию о состоянии каждого сохраненного иона.

Однако последующее исследование с высокой статистикой (2019 г.) не обнаружило какой-либо временной модуляции: указание на наблюдаемую аномалию было чисто статистическим, без физического происхождения.[4]

Поскольку этот тип слабый распад включает в себя производство электронное нейтрино, тогда была сделана попытка связать наблюдаемые колебания с осцилляции нейтрино, но это предложение было весьма спорным.[5]

В 2013 году аналогичная экспериментальная группа в ESR, которая теперь называется Сотрудничество двух тел слабых распадов, сообщила о дальнейших наблюдениях этого явления с измерениями на 142Вечера60+ с гораздо более высокой точностью по периоду и амплитуде. Наблюдался такой же период, но амплитуда составляла лишь половину от ранее наблюдаемой.[6]

Было опубликовано более пятидесяти статей, в которых предлагались и обсуждались различные возможные теоретические объяснения колебательной модуляции.

Рекомендации

  1. ^ "Накопительное кольцо тяжелых ионов ESR". GSI. Архивировано из оригинал 1 февраля 2017 г.. Получено 19 февраля 2017.
  2. ^ Атанасов, Динко; и другие. (2015). «Между атомной и ядерной физикой: радиоактивные распады высокозарядных ионов». Журнал физики B: атомная, молекулярная и оптическая физика. 48 (14): 144024. Bibcode:2015JPhB ... 48n4024A. Дои:10.1088/0953-4075/48/14/144024. ISSN  0953-4075.
  3. ^ Литвинов Ю.А .; Bosch, F .; Winckler, N .; и другие. (2008). «Наблюдение неэкспоненциальных распадов орбитального захвата электронов водородоподобных ионов 140Pr и 142Pm». Письма по физике B. 664 (3): 162–168. arXiv:0801.2079. Bibcode:2008ФЛБ..664..162Л. Дои:10.1016 / j.physletb.2008.04.062. ISSN  0370-2693. S2CID  15610236.
  4. ^ Ozturk, F.C .; Аккус, Б .; Атанасов, Д .; Beyer, H .; Bosch, F .; Boutin, D .; Brandau, C .; Bühler, P .; Cakirli, R.B .; Chen, R.J .; Chen, W.D .; Chen, X.C .; Dillmann, I .; Dimopoulou, C .; Enders, W .; Essel, H.G .; Faestermann, T .; Forstner, O .; Gao, B.S .; Geissel, H .; Gernhäuser, R .; Grisenti, R.E .; Гумберидзе, А .; Hagmann, S .; Heftrich, T .; Heil, M .; Herdrich, M.O .; Hillenbrand, P.-M .; Идзумикава, Т .; и другие. (2019). «Новый тест модулированного распада электронного захвата водородоподобных ионов 142Pm: прецизионное измерение чисто экспоненциального распада». Письма по физике B. 797: 134800. arXiv:1907.06920. Bibcode:2019ФЛБ..79734800O. Дои:10.1016 / j.physletb.2019.134800. S2CID  196831969.
  5. ^ Джунти, Карло (2009). «Временная аномалия GSI: факты и вымысел». Nuclear Physics B - Proceedings Supplements. 188: 43–45. arXiv:0812.1887. Bibcode:2009НуФС.188 ... 43Г. Дои:10.1016 / j.nuclphysbps.2009.02.009. ISSN  0920-5632. S2CID  10196271.
  6. ^ Kienle, P .; Bosch, F .; Bühler, P .; Faestermann, T .; Литвинов Ю.А .; Winckler, N .; и другие. (2013). "Измерение с высоким разрешением орбитального захвата электронов с временной модуляцией и β+ распад водородоподобного 142Вечера60+ ионы ». Письма по физике B. 726 (4–5): 638–645. arXiv:1309.7294. Bibcode:2013ФЛБ..726..638К. Дои:10.1016 / j.physletb.2013.09.033. ISSN  0370-2693. S2CID  55085840.