Underground Experiment Vraagt ​​Waarom We Geen Antimaterie Zijn

{h1}

Het majorana demonstrator-project zal zoeken naar een theoretisch deeltjesvervalproces dat neutrinoless dubbel beta-verval wordt genoemd en dat de aard van antimaterie zou kunnen verlichten.

Een nieuw experiment diep onder de grond begraven in een mijn in South Dakota is gericht op het detecteren van het verdwijnen van zeldzame deeltjes die het mysterie van antimaterie zouden kunnen verklaren.

Wetenschappers weten niet waarom het universum van materie is gemaakt en niet van antimaterie, maar ze hopen verschillen te vinden in de manier waarop deze twee soorten dingen zich gedragen die de discrepantie kunnen verklaren. Antimateriedeeltjes hebben dezelfde massa als hun tegenhangers van normale materie, maar tegengestelde lading en spin.

De inspanning in South Dakota, genaamd de Majorana Demonstrator, is gericht op het observeren van een getheoretiseerd maar nog nooit gezien proces dat neutrinoless dubbel beta-verval wordt genoemd.

Onstabiele atoomkernen (de kernen van atomen die protonen en neutronen bevatten) zullen vaak een neutron loslaten in een proces dat bekend staat als beta-verval. Het neutron transformeert in een proton door een elektron vrij te geven en een klein deeltje dat neutrino wordt genoemd. [5 ongrijpbare deeltjes voorbij de Higgs]

Soms gaan twee neutronen verloren in een proces dat dubbel beta-verval wordt genoemd, dat meestal twee elektronen en twee antineutrinos vrijgeeft (de antimateriedeeltjes van neutrino's). Maar wetenschappers hebben ook getheoretiseerd dat twee neutronen konden worden omgezet in twee protonen en twee elektronen, zonder antineutrino's te produceren - een proces dat neutrinoless dubbel bèta-verval wordt genoemd.

Als zo'n transformatie mogelijk zou zijn, zou dit betekenen dat neutrino's en antineutrino's hetzelfde deeltje zijn. Wetenschappers noemen deeltjes als deze, die hun eigen antimaterie-tegenhangers zijn, Majorana-deeltjes.

Alle nieuwe aanwijzingen over de aard van antimaterie kunnen helpen verklaren waarom het universum er zo weinig van bevat.

"Het zou kunnen verklaren waarom we hier überhaupt zijn", zei David Radford, een fysicus van het Oak Ridge National Laboratory in Tennessee, die werkt aan het Majorana Demonstrator-project, in een verklaring. "Het zou kunnen helpen verklaren waarom de zaak waar we van zijn gemaakt bestaat."

De Majorana Demonstrator, een samenwerking tussen wetenschappers uit de Verenigde Staten, Rusland, Japan en Canada, is gericht op het zoeken naar bewijs van neutrinoless dubbel bèta-verval in germanium-76-atomen, een licht radioactieve versie van germanium. Het experiment zal uiteindelijk 30 germaniumdetectoren omvatten, elk met een gewicht van 2,2 lbs (1 kilogram).

Het bouwen van deze detectoren is een complexe inspanning. Om te beginnen moesten de wetenschappers 93,7 lbs (42,5 kg) 86 procent verrijkt wit germaniumoxide poeder verkrijgen van een Russische verrijkingsfaciliteit - een monster ter waarde van $ 4 miljoen. Dit vermogen moest worden verwerkt, gezuiverd en verfijnd tot metalen germaniumstaven die vervolgens konden worden omgezet in de afzonderlijke cilindrische detectoren waaruit het experiment bestond.

Bovendien moet het materiaal zorgvuldig worden opgeslagen en afgeschermd om het te beschermen tegen geladen deeltjes uit de ruimte die kosmische straling wordt genoemd. Daarom wordt het experiment 4850 voet (1478 meter) ondergronds gebouwd in het Sanford Underground Research Laboratory (SURF) in Lead, S.D.

"Kosmische stralen transmuteren germaniumatomen in langlevende radioactieve atomen, met een snelheid van ongeveer twee atomen per dag per kilogram germanium," zei Radford. "Zelfs die twee atomen per dag dragen bij aan de achtergrond van ons experiment, dus gebruiken we ondergrondse opslag om de blootstelling aan kosmische straling met een factor 100 te verminderen."

Tot nu toe hebben Radford en zijn Oak Ridge-collega's negen van de verrijkte detectoren geleverd aan de fabriek in South Dakota. De volledige reeks van 30 detectors zal naar verwachting in 2015 volledig zijn.

"De onderzoeksinspanningen zijn de eerste grote stap in de richting van de bouw van een detector van één ton - een potentieel project met een nobelprijswaarde", zei Radford.

Volg Clara Moskowitz op tjilpen en Google+. Volg ons @wordssidekick, Facebook & Google+. Origineel artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Kabbalah Europees Educatie Center - Fundamenten Cursus Winter 2015 - Vraag & Antwoord clip 1.




Onderzoek


Waarom Doet Koffie Je Kak?
Waarom Doet Koffie Je Kak?

Arsenic-Based Life Claim Krijgt Nog Een Slag
Arsenic-Based Life Claim Krijgt Nog Een Slag

Science Nieuws


Twisted Physics: Wetenschappers Maken Lichte Knopen
Twisted Physics: Wetenschappers Maken Lichte Knopen

Canine Comfort: Weten Honden Wanneer Je Verdrietig Bent?
Canine Comfort: Weten Honden Wanneer Je Verdrietig Bent?

Veranderingen In De Hersenen Veroorzaken Drugsverslaving, Zeggen Onderzoekers
Veranderingen In De Hersenen Veroorzaken Drugsverslaving, Zeggen Onderzoekers

Smelten Van Poolijs Kan Tijdelijk Worden Gestopt
Smelten Van Poolijs Kan Tijdelijk Worden Gestopt

Halloween Bedreigingen Voor Kinderen: Feit Of Fictie?
Halloween Bedreigingen Voor Kinderen: Feit Of Fictie?


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com