Neutronok mágneses csapdában

Amerikai és német kutatóknak sikerült végre neutronokat is olyan mágneses palackba zárni, amelyben mozgásuk a tér mindhárom irányában korlátozva volt.

Az elektromosan semleges atomok elektromos terekkel nem irányíthatók, többségüknek azonban van mágneses momentuma, így erős mágneses térrel "megfoghatók". Nagyobb semleges atomokat már korábban is sikerült mágneses csapdába zárni, neutronokkal azonban a dolog jócskán nehezebb, mivel a neutron mágneses momentuma csak töredéke egy nagyobb atoménak. Nemrég azonban a Harvard Egyetem, a Los Alamos Nemzeti Laboratórium és a berlini Hahn-Meitner Intézet kutatóinak sikerült végre neutronokat is olyan mágneses palackba zárni, amelyben mozgásuk a tér mindhárom irányában korlátozva volt. (Jó egy évtizeddel korábban már készítettek olyan mágneses tárológyűrűt, amelyben a neutronok körbe-körbe keringtek, azaz mozgásuk "kvázi-egydimenzióra" korlátozódott.)



Mágneses neutroncsapda félkeresztmetszeti képe. A hideg neutronokból álló nyaláb teflonablakok során áthaladva balról érkezik a héliumfürdőbe. Azokat a neutronokat, amelyeknek az energiája az ütközések során egy bizonyos küszöbérték alá kerül, a szupravezető mágnesek által létrehozott külső mágneses tér fogva tartja

A kutatók a neutronforrásból (egy reaktorból) már eleve hideg, 11 kelvines neutronokból álló nyalábot vezettek egy mágneses tekercsekkel körülvett, és 250 millikelvinnél hidegebb, cseppfolyós héliumfürdővel megtöltött tartályba. A rendkívül alacsony hőmérsékletű héliumban az ütközések lelassítják a neutronokat, s közülük azokat, amelyeknek a sebessége egy bizonyos küszöbérték alá kerül, a tekercsek mágneses tere már fogva tartja. A hélium egyébként szcintillációs detektoranyagként is szolgál, amellyel a neutronok elbomlása protonra, pozitronra és antineutrínóra kimutatható.

A csapdában tartott neutronoktól azt remélik, hogy minden eddiginél pontosabban meg tudják mérni a neutronok élettartamát, amelynek ismeretében aztán a magfizikai modellek egyik fontos alapállandójának értékét is pontosíthatják.

(Élet és Tudomány)

Ajánló: