03-08-2023
Тетранейтро́н — гипотетическая стабильная (или относительно долгоживущая) частица, состоящая из четырёх нейтронов. Согласно современной ядерной физике, вероятность существования такой частицы ничтожна.[1] Существуют неподтверждённые экспериментальные данные, которые могут служить указанием на существование тетранейтрона: эксперимент Франсиско-Мигеля Марке и его коллег на Большом национальном ускорителе тяжелых ионов (GANIL) в Кане в 2001 году, в котором использовался новый метод обнаружения распада бериллиевых и литиевых ядер.[2] Попытки других учёных повторить результат Марке окончились безуспешно.
Содержание |
Как и во многих экспериментах на ускорителях частиц, команда Марке ускоряла пучки атомных ядер в сторону стационарной мишени и исследовала «осколки», появившиеся в результате столкновения. В данном эксперименте, радиоактивные ядра бериллия-14, бериллия-15 и лития-11 ускорялись и сталкивались с углеродной мишенью. Наилучших результатов удалось достичь с бериллием-14. Гало этого изотопа бериллия состоит из группы четырёх нейтронов, которая легко отделяется от ядра бериллия при столкновении с ядром углерода. Команда Марке разработала новую и оригинальную методику обнаружения связанных групп нейтронов.[2] Современные модели ядра предполагают, что при столкновении бериллия-14 и углерода должно образоваться ядро бериллия-10 и четыре свободных нейтрона, но сигнал, полученный при столкновении, скорее означал наличие ядра бериллия-10 и группы из нескольких нейтронов — вероятно четырёх, то есть тетранейтрона.
Проведённый впоследствии анализ метода обнаружения, использованного Марке, показал, что по крайней мере часть его анализа полученных наблюдений была некорректна.[3] При попытках воспроизвести эти наблюдения различными другими методами ни разу не удалось обнаружить какие-либо связанные группы нейтронов.[4] Если в будущем удастся экспериментально подтвердить существование стабильных тетранейтронов, то потребуется пересмотреть существующие модели атомного ядра. Бертулани и Зелевинский[5] попытались построить модель тетранейтрона как молекулы, состоящей из двух динейтронов, но пришли к выводу, что это невозможно. Неудачными оказались и другие попытки найти взаимодействия, которые могли бы способствовать образованию многонейтронных групп.[6][7][8]
Не выглядит возможным изменить современные ядерные гамильтонианы так, чтобы связать тетранейтрон, не уничтожив многочисленные другие удачные прогнозы этих гамильтонианов. Это значит, что если будут подтверждены недавние утверждения об экспериментальных данных о связанном тетранейтроне, то в наше понимание ядерных сил придется внести значительные изменения.
— С.Пипер [9]
Тетранейтрон.