21 июня 2007 г.

Ускорение радиоактивных распадов

В свежем Phys.Rev.Letters появились сразу две интересные статьи про то, как ускорить распад нестабильной частицы.

В одной из них, Radioactive Decay Speedup at T=5 K: Electron-Capture Decay Rate of 7Be Encapsulated in C60, описываются новые эксперименты с ускорением распада бериллия-7 внутри фуллерена.
Идея, вкратце, в том, что этот распад происходит за счет захвата электрона ядром, и значит, если электронную плотность вблизи ядра повысить, то и распад случится быстрее, правда ненамного, на доли процента. Подробности см. в новости Искусственное ускорение ядерного распада.

В новой работе показано, что при низких температурах (5 кельвинов) ускорение распада получается больше, чем при комнатной -- аж полтора процента. Это число, конечно, невелико, но возможно когда-нибудь путем еще большего увеличения электронной плотности вблизи ядра удастся существенно ускорить распад. Кроме того, благодаря этому явлению можно и просто изучить, как меняется распределение электронов в допированном фуллерене в зависимости от температуры. Бериллий-7 в этом случае выступает в роли "подарка природы" -- готового инструмента для определения величины электронной плотности.


Вторая работа не экспериментальная, а теоретическая, зато там речь идет про ускорение распада мюона аж в десяток раз, Laser-Assisted Muon Decay.
В ней приводятся вычисления скорости распада мюона в поле сильного лазерного излучения. Вообще, тот факт, что в сильных внешних полях изменяются свойства частиц, известно давно. Например, в случае облучения электрона лазерным лучом электрон начинает мелко метаться в пространстве под действием электромагнитного поля в световой волне, причем чем мощнее лазер, тем сильнее мечется электрон.

Мюон, как известно, тяжелее электрона почти в 200 раз, и поэтому там, где электрон метался бы сильно, мюон лишь лениво двигается туда сюда. Однако мюон хочет распасться на электрон и пару нейтрино/антинейтрино, поэтому электрон -- виртуальный! -- как бы тоже есть в мюоне, но только он ждет возможности "актуализироваться" (это все условные картинки, визуализирующие формулы, так что не надо их воспринимать как отражение реальности). Так вот, этот виртуальный электрон чувствует поле лазерного луча; оно ему помогает высвободиться.

В результате когда поля достигают значений 10^6 В/см, время жизни мюона начинает катастрофически уменьшаться. Теперь осталось это проверить экспериментально.

[Комментарии на Элементах]

Комментариев нет:

Отправить комментарий