ข้อมูลจากการทดลองในฝรั่งเศสที่เรียกว่า ชี้ให้เห็นว่านิวตริโนที่ปราศจากเชื้อไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมนิวตริโนฟลักซ์ที่สังเกตได้จากฟิชชันของยูเรเนียม-235 จึงต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้ตามทฤษฎี ในทางกลับกัน ทีมงาน เชื่อว่าความคลาดเคลื่อนนั้นเกิดขึ้นจากความยากลำบากทางทฤษฎีในการสร้างแบบจำลองกระบวนการสลายตัว ผลลัพธ์ดังกล่าวถือเป็นจุดสูงสุดของโครงการระยะเวลา 11 ปี
เพื่อทดสอบ
สมมติฐานที่พัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งรวมถึงสมาชิกสองคนของการทำงานร่วมกัน การค้นพบการสั่นของนิวตริโนในปี 1998 โดยเครื่องตรวจจับ ในญี่ปุ่นเป็นหนึ่งในเหตุการณ์ที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุดในฟิสิกส์ของอนุภาคในศตวรรษที่ 20 นี่เป็นเพราะมันแสดงให้เห็นว่านิวตริโน
ต้องมีมวลเล็กน้อยแต่ไม่เป็นศูนย์ เป็นผลให้นิวตริโนแพร่กระจายผ่านอวกาศโดยเป็นการซ้อนทับควอนตัมแบบสั่นของอิเล็กตรอนนิวตริโนและลูกพี่ลูกน้องที่หนักกว่าของพวกมัน – นิวตริโนมิวออนและนิวตริโนเอกภาพ สิ่งนี้อธิบายการทดลองที่น่าฉงนที่เกิดขึ้นในทศวรรษที่ 1960 ซึ่งนักฟิสิกส์ที่สังเกตการณ์
ดวงอาทิตย์ได้ตรวจพบนิวตริโนน้อยกว่าที่คาดการณ์ไว้อย่างมาก สิ่งที่เกิดขึ้นคือนิวตริโนจากแสงอาทิตย์จำนวนมากเหล่านี้ได้แกว่งเป็นรสชาติของนิวตริโนที่การทดลองไม่ได้ออกแบบมาเพื่อตรวจจับในปี 2011 และเพื่อนร่วมงานในฝรั่งเศสตีพิมพ์บทความที่เสนอว่าการตรวจวัดนิวตริโนฟลักซ์จากเครื่องปฏิกรณ์
นิวเคลียร์โดยรวมแสดงให้เห็นการฟลักซ์ของนิวตริโนจากยูเรเนียม-235 ที่ต่ำอย่างผิดปกติเมื่อเทียบกับการทำนายของแบบจำลองทางทฤษฎี ยิ่งกว่านั้น พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าความผิดปกตินี้สามารถอธิบายได้ด้วยนิวตริโนที่สั่นเป็นนิวตริโนที่ “ปราศจากเชื้อ” ซึ่งจะไม่โต้ตอบผ่านแรงที่อ่อนแอ
ดังนั้นจึงตรวจไม่พบ นิวตริโนที่ปราศจากเชื้อเป็นอนุภาคสมมุติฐานที่ถูกเรียกโดยส่วนขยายทางทฤษฎีของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค ดังนั้นแนวคิดที่ว่าพวกมันอาจถูกมองเห็นในการสั่นของนิวตริโนจึงเป็นสิ่งที่ยั่วเย้า ในปี 2559 และเพื่อนร่วมงานได้ติดตั้งเครื่องตรวจจับ
ที่เครื่องปฏิกรณ์
วิจัย การสั่นที่สั้นลง“ก่อนหน้านี้ ทุกคนเห็นการขาดแคลน [ในนิวตริโน] โดยเฉลี่ย” อธิบาย “แนวคิดคือ ‘โอเค บางทีถ้าเราเข้าไปใกล้กว่านี้ เราจะสามารถเห็นการสั่นครั้งแรกหรือครั้งที่สองนี้’” ไม่ทราบความยาวคลื่นการสั่นตามสมมุติฐาน เขากล่าว แต่ “แน่นอนว่า การสั่นนั้นถูกละเลงออกไปแล้ว
หลังจากผ่านไป 100 เมตร” เครื่องตรวจจับ ประกอบด้วยซินทิลเลเตอร์ที่เจือด้วยแกโดลิเนียมขนาด 1.8 ม. 3ไฮโดรคาร์บอนแยกกัน 6 ตัว ซึ่งอยู่ห่างจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันยูเรเนียม-235 ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 ซม. ที่เกือบสมบูรณ์ของ ILL ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดยูเรเนียม
ได้อย่างมีประสิทธิภาพ 235 นิวตริโนเมื่อนิวตริโนชนกับอะตอมของไฮโดรเจนในสารเรืองแสงที่เป็นของเหลว มันจะกระตุ้นการสลายตัวของเบตาแบบผกผัน เปลี่ยนอิเล็กตรอนเป็นโพซิตรอนและโปรตอนเป็นนิวตรอน และทำให้ทั้งสองเป็นอิสระจากกัน การชะลอตัวของโพซิตรอนทำให้เกิดรังสีแกมมา
อย่างรวดเร็ว
ต่อจากนั้น นิวตรอนน่าจะถูกนิวเคลียสของแกโดลิเนียมจับไว้ ทำให้มันเข้าสู่สถานะที่แพร่กระจายได้ เมื่อสิ่งนี้สลายตัวในเวลาต่อมา มันจะสร้างพัลส์รังสีแกมมาครั้งที่สองที่ใหญ่ขึ้น: “นั่นคือสัญญาณที่เรากำลังมองหา” “ชีพจรเล็ก ๆ จากโพซิตรอนและหลังจากนั้น
ไม่กี่ไมโครวินาทีก็เป็นชีพจรใหญ่จากแกโดลิเนียม” หากไม่ใช่นิวตริโนปลอดเชื้อ ปัญหาจะต้องอยู่ในด้านการทำนายเดวิด ลูลิเยร์เมื่อใช้เครื่องตรวจจับแบบต่อเนื่องทั้ง 6 ตัว นักวิจัยยืนยันว่ามีการขาดดุลของนิวตริโนฟลักซ์จริงเมื่อเทียบกับที่คาดการณ์ไว้ในทางทฤษฎี อย่างไรก็ตาม การขาดดุลนี้
ดูเหมือนจะคงที่ในเครื่องตรวจจับทั้งหกเครื่อง ดังนั้นนักวิจัยจึงสรุปว่านิวตริโนไม่ได้ถูกอธิบายโดยการสั่นในสถานะที่ตรวจจับไม่ได้ “ถ้าไม่ใช่นิวตริโนที่ปราศจากเชื้อ ปัญหาจะต้องอยู่ในฝั่งของการทำนาย” กล่าว “มันเป็นเรื่องยากมากที่จะคาดเดาว่านิวตริโนที่เครื่องปฏิกรณ์สามารถปล่อยออกมาได้นั้น
นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี จากมหาวิทยาลัย ในรัฐอิลลินอยส์กล่าวว่า “ผู้คนตั้งตารอสิ่งนี้ ดังนั้นในแง่นี้จึงเป็นบทความที่มีประโยชน์” “มันช่วยยืนยันแนวโน้มของผลลัพธ์ที่เราได้รับ ซึ่งบ่งชี้ว่าความผิดปกติของนิวตริโนในเครื่องปฏิกรณ์นี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการสร้างแบบจำลองที่ผิดพลาดของเรา
เกี่ยวกับวิธีการผลิตนิวตริโนในการสลายตัวของนิวเคลียร์ และน้อยกว่ากับปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ใหม่ๆ ที่น่าตื่นเต้น” อย่างไรก็ตาม เขากล่าวเสริมว่า “ชื่อของเอกสาร [‘235ฟิชชันของ U ปฏิเสธสมมติฐานนิวตริโนที่ปราศจากเชื้อ’] เป็นแง่ดีเล็กน้อย…โดยหลักการแล้วนิวตริโนที่ปราศจากเชื้อไม่ได้ถูกตัด
ออกเป็นคำอธิบายสำหรับความผิดปกตินี้ นิวตริโนที่ปราศจากเชื้อที่มีน้ำหนักมากสามารถกำจัดได้โดยข้อจำกัดทางจักรวาลวิทยาเท่านั้น” เขากล่าว พร้อมเสริมว่า “มีผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง [ในสิ่งนั้น] ออกมาจากการทดลองแพทริก ฮูเบอร์นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากเวอร์จิเนียเทคในสหรัฐอเมริกากล่าวเสริมว่า
“มีความผิดปกติของแอนตินิวทริโนของเครื่องปฏิกรณ์นี้มาตั้งแต่ปี 2011 และฉันคิดว่านี่จะเป็นการปิดบทนั้น” ฮูเบอร์ดำเนินการหนึ่งในการคำนวณนิวตริโนฟลักซ์ซึ่งแสดงความตึงเครียดด้วยการสังเกตการทดลอง และเสริมว่า “ตอนนี้เรารู้แล้วว่าสาเหตุของความคลาดเคลื่อนคือข้อมูลที่ป้อนเข้าที่มีข้อบกพร่อง
และฉันคิดว่านี่เป็นสิ่งสำคัญในอนาคตเมื่อเราพิจารณาการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์นิวตริโนที่เป็นไปได้ เช่น นิวเคลียร์ ความปลอดภัย. ผลลัพธ์ของพวกเขาคือจุดสิ้นสุดของความพยายามทั่วทั้งชุมชนเพื่อทำความเข้าใจว่าทำไมการคำนวณของปี 2011 และข้อมูลจึงไม่สอดคล้องกัน และตอนนี้พวกเขาก็เห็นด้วย
Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
