Динейтрон

Динейтро́н — гипотетическая короткоживущая частица, состоящая из двух нейтронов[1]. Может рождаться (как кратковременно существующее слабо несвязанное состояние с энергией связи −70 кэВ) в (t, p)-реакциях, когда тритон оставляет два своих нейтрона ядру-мишени. Динейтрон может существовать как связанная система вблизи поверхности нейтронноизбыточных ядер или нейтронных звёзд. Так, были обнаружены указания на кратковременное образования динейтрона (и дипротона) при распаде возбуждённого уровня ядер 6He[2], а также 6Be[3], 5H, 6H, 8He[4] и основного состояния 16Be[5].

Из рассмотрения первичного нуклеосинтеза установлено[6], что даже если вариации фундаментальных констант (например, массы пиона) привели к изменению энергии связи динейтрона, эта энергия не превышала 2,5 МэВ в первые минуты после Большого Взрыва; в противном случае наблюдающееся обилие[7] гелия и дейтерия во Вселенной было бы иным.

Группа исследователей в 2012 году заявила[5] о вероятном обнаружении динейтрона при распаде нейтронно-избыточного ядра 16Be; для этого нуклида в основном состоянии законом сохранения энергии запрещён распад с вылетом одного нейтрона (16Be → 15Be + n), но разрешён распад с эмиссией двух нейтронов (16Be → 14Be + n + n). Существование короткоживущего свободного динейтрона, возникающего на промежуточной стадии распада 16Be → 14Be + 2n14Be + n + n, обосновывалось малостью среднего угла между направлениями вылета двух детектируемых при распаде нейтронов. Однако корректность такой интерпретации экспериментальных данных была оспорена другой группой физиков[8] на том основании, что в расчётах трёхтельного распада 14Be + n + n авторы пренебрегли взаимодействием между испускаемыми нейтронами, которое также может объяснить наблюдаемые корреляции углов вылета. Таким образом, существование свободного динейтрона остаётся гипотетическим[9].

См. также

Примечания

  1. Наумов А. И. Физика атомного ядра и элементарных частиц. М.: Просвещение, 1984. — С. 159—160.
  2. Bochkarev O. V. et al. Dineutron emission from an excited state of the 6He nucleus (англ.) // JETP Lett. — 1985. Vol. 42. P. 374. — .
  3. Bochkarev O. V. et al. 2He emission from an excited state of 6Be (англ.) // JETP Lett. — 1985. Vol. 42. P. 377. — .
  4. Seth K. K., Parker B. Evidence for dineutrons in extremely neutron-rich nuclei (англ.) // Phys. Rev. Lett. — 1991. Vol. 66, iss. 19. P. 2448—2451. ISSN 0031-9007. doi:10.1103/PhysRevLett.66.2448. — .
  5. 1 2 Spyrou A. et al. First Observation of Ground State Dineutron Decay: 16Be // Phys. Rev. Lett. — 2012. Т. 108. С. 102501. doi:10.1103/PhysRevLett.108.102501.
  6. Kneller J. P., McLaughlin G. C. Effect of bound dineutrons upon big bang nucleosynthesis (англ.) // Physical Review D. — 2004. Vol. 70. ISSN 1550-7998. doi:10.1103/PhysRevD.70.043512. arXiv:astro-ph/0312388.
  7. Бочкарёв Н. Г. Обилие // Физика космоса : маленькая энциклопедия / Гл. ред. Р. А. Сюняев. — Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 449. — 783 с. 70 000 экз.
  8. Marqués F. M. et al. Comment on “First Observation of Ground State Dineutron Decay: 16Be” (англ.) // Phys. Rev. Lett. — 2012. Vol. 109. P. 239201. doi:10.1103/PhysRevLett.109.239201. arXiv:1204.5946.
  9. Bodek K. A Method for Unambiguous Detection of a Hypothetical Bound Two-Neutron System (англ.) // Few-Body Systems. — 2013. Vol. 55. P. 713—716. doi:10.1007/s00601-013-0747-5. Открытый доступ