Anomálie GSI - GSI anomaly

Jedno z experimentálních zařízení v německé laboratoři GSI Helmholtzovo centrum pro výzkum těžkých iontů v Darmstadt je Eexperimentální Szuřit Ring (ESR) s elektronové chlazení ve kterém velký počet vysoce nabité radioaktivní ionty lze skladovat po delší dobu.[1] Toto zařízení poskytuje prostředky k jejich přesnému měření rozklad režimy. Absence většiny nebo všech elektrony v iontech zjednodušuje teoretické zpracování jejich vlivu na rozpad. Také vysoký stupeň ionizace je typický pro hvězdné prostředí kde takové rozpady hrají důležitou roli v nukleosyntéza.[2]

V roce 2007 experiment ESR zaznamenal pozorování neočekávaných modulace v době kurzu elektronový záchyt rozpady vysoce ionizovaný těžký atomy — 140Pr58+, které mají životnost 3,39 min. Taková zjištění byla brzy zopakována stejnou skupinou a byla rozšířena o rozpad 142Odpoledne60+ (životnost 40,5 s).[3] Oscilace v rychlosti rozpadu měly časová období blízká 7 s a amplitudy asi 20%. Takový jev nebyl dříve pozorován a bylo těžké ho pochopit. Experimentální skupina považovala za velmi nepravděpodobné, že vzhled jevu je způsoben technickým artefaktem, protože uvádějí, že jejich detekční technika poskytuje - po celou dobu pozorování - úplné a nepřerušované informace o stavu každého uloženého iontu.

Následná studie s vysokými statistikami (2019) však nezaznamenala žádnou modulaci času: označení pozorované anomálie bylo čistě statistické a bez fyzického původu.[4]

Jako tento typ slabý úpadek zahrnuje výrobu elektronové neutrino V té době byl učiněn pokus spojit pozorované oscilace kmitání neutrin, ale tento návrh byl velmi kontroverzní.[5]

V roce 2013 ohlásila podobná experimentální skupina na ESR, která se nyní nazývá Two-Body-Weak-Decays Collaboration, další pozorování jevu pomocí měření na 142Odpoledne60+ s mnohem vyšší přesností v období a amplitudě. Bylo pozorováno stejné období, ale amplituda byla pouze asi poloviční oproti dříve pozorované.[6]

Bylo publikováno více než padesát článků, které nabízejí a diskutují o různých možných teoretických vysvětleních oscilačních modulací.

Reference

  1. ^ „Těžký iontový skladovací kruh ESR“. GSI. Archivovány od originál dne 1. února 2017. Citováno 19. února 2017.
  2. ^ Atanasov, Dinko; et al. (2015). „Mezi atomovou a jadernou fyzikou: radioaktivní rozpad vysoce nabitých iontů“. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 48 (14): 144024. Bibcode:2015JPhB ... 48n4024A. doi:10.1088/0953-4075/48/14/144024. ISSN  0953-4075.
  3. ^ Litvinov, Yu.A .; Bosch, F .; Winckler, N .; et al. (2008). "Pozorování neexponenciálních orbitálních rozpadů elektronových záchytů iontů 140Pr a 142Pm podobných vodíku". Fyzikální písmena B. 664 (3): 162–168. arXiv:0801.2079. Bibcode:2008PhLB..664..162L. doi:10.1016 / j.physletb.2008.04.062. ISSN  0370-2693. S2CID  15610236.
  4. ^ Ozturk, F.C .; Akkus, B .; Atanasov, D .; 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 .; Gumberidze, A .; Hagmann, S .; Heftrich, T .; Heil, M .; Herdrich, M.O .; Hillenbrand, P.M .; Izumikawa, T .; et al. (2019). „Nový test modulovaného rozpadu elektronového záchytu vodíkových iontů 142Pm: Přesné měření čistě exponenciálního rozpadu“. Fyzikální písmena B. 797: 134800. arXiv:1907.06920. Bibcode:2019PhLB..79734800O. doi:10.1016 / j.physletb.2019.134800. S2CID  196831969.
  5. ^ Giunti, Carlo (2009). „Časová anomálie GSI: fakta a fikce“. Jaderná fyzika B - Doplňky sborníku. 188: 43–45. arXiv:0812.1887. Bibcode:2009NuPhS.188 ... 43G. doi:10.1016 / j.nuclphysbps.2009.02.009. ISSN  0920-5632. S2CID  10196271.
  6. ^ Kienle, P .; Bosch, F .; Bühler, P .; Faestermann, T .; Litvinov, Yu.A .; Winckler, N .; et al. (2013). „Měření časově modulovaného orbitálního elektronového záchytu a β s vysokým rozlišením+ rozpad vodíku 142Odpoledne60+ ionty “. Fyzikální písmena B. 726 (4–5): 638–645. arXiv:1309.7294. Bibcode:2013PhLB..726..638K. doi:10.1016 / j.physletb.2013.09.033. ISSN  0370-2693. S2CID  55085840.