Loading article…
ドイツのダルムシュタットにあるGSIヘルムホルツ重イオン研究センターの実験施設の1つに、電子冷却機能を備えた実験用貯蔵リング（ESR）があり、大量の高電荷放射性イオンを長期間貯蔵することができます。[1]この施設は、イオンの崩壊モードを正確に測定する手段を提供します。イオン内の電子のほとんどまたはすべてが存在しないため、イオンが崩壊に与える影響の理論的処理が簡単になります。また、このような高度な電離は、そのような崩壊が元素合成において重要な役割を果たす恒星環境では一般的です。[2]
2007年にESR実験で、寿命が3.39分の高度にイオン化された重原子140 Pr 58+の電子捕獲崩壊速度の時間的変化が予期せず観測されたことが報告されました。同様の発見はすぐに同じグループによって繰り返され、 142 Pm 60+（寿命40.5秒）の崩壊にまで拡大されました。[ 3]崩壊速度の振動は、周期が約7秒で、振幅は約20%でした。このような現象は以前に観察されたことがなく、理解が困難でした。実験グループは、この現象の出現が技術的なアーティファクトによるものである可能性は非常に低いと考えました。なぜなら、彼らの検出技術は、観測時間全体にわたって、蓄積された各イオンの状態に関する完全で途切れることのない情報を提供すると報告しているからです。
このタイプの弱い崩壊は電子ニュートリノの生成を伴うため、当時は観測された振動をニュートリノ振動に関連付ける試みがなされたが、この提案は非常に物議を醸した。[4]
2013年、ESRの同様の実験グループ（現在は二体弱崩壊コラボレーションと呼ばれている）は、142 Pm 60+の測定でこの現象のさらなる観測を報告し、周期と振幅の精度が大幅に向上しました。同じ周期が観測されましたが、振幅は以前の半分程度でした。[5]
さらに、その後の高統計研究（2019年）では時間変調は観察されなかった。これは、観察された異常が純粋に統計的なものであり、物理的な起源がないことを示唆している。[6]
参考文献
- ^ 「重イオン貯蔵リングESR」GSI。2017年2月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年2月19日閲覧。
- ^ Atanasov, Dinko; et al. (2015). 「原子物理学と核物理学の間：高電荷イオンの放射性崩壊」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. S2CID 120111482.
- ^ Litvinov, Yu.A.; Bosch, F.; Winckler, N.; et al. (2008). 「水素様 140Pr および 142Pm イオンの非指数軌道電子捕獲崩壊の観察」. Physics Letters 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.
- ^ Giunti, Carlo (2009). 「GSIタイムアノマリー：事実とフィクション」.核物理学B：Proceedings Supplements . 188：43–45 . arXiv：0812.1887 . Bibcode：2009NuPhS.188...43G. doi：10.1016/j.nuclphysbps.2009.02.009. ISSN 0920-5632. S2CID 10196271.
- ^ Kienle, P.; Bosch, F.; Bühler, P.; Faestermann, T.; Litvinov, Yu.A.; Winckler, N.; et al. (2013). 「時間変調軌道電子捕獲と水素様142 Pm 60 + イオンの β + 崩壊の高解像度測定」 . Physics Letters 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.
- ^ オズテュルク、FC;アクス、B.アタナソフ、D.バイエル、H.ボッシュ、F.ブーティン、D.ブランダウ、Ｃ．ビューラー、P.カキルリ、RB。チェン、RJ;チェン、WD、チェン、クロスカントリー。ディルマン、I.ディモプルー、C.エンダーズ、W.エッセル、オランダ;フェルスターマン、T.フォースナー、O.ガオ、理学士。ガイセル、H.ゲルンホイザー、R.グリセンティ、レバノン州。グンベリゼ、A.ハグマン、Ｓ．ヘフトリヒ、T.ハイル、M.ミズーリ州ハードリッチ。ヒレンブランド、P.-M.泉川哲也他。 （2019年）。 「水素様142Pmイオンの変調電子捕獲崩壊の新しいテスト：純粋指数関数的崩壊の精密測定」。Physics Letters B。797 ：134800。arXiv：1907.06920。Bibcode ：2019PhLB..79734800O。doi：10.1016 / j.physletb。 2019.134800。S2CID 196831969 。