Ana Sayfa / Bilim/Çevre / Tuhaf steril nötrinalar, nükleer reaktörlerden yeni veriler önerebilir

Tuhaf steril nötrinalar, nükleer reaktörlerden yeni veriler önerebilir

Onlarca yıldır, fizikçiler nötrinolar olarak adlandırılan ve hemen hemen hiç kütlesi olmayan ve ancak başka bir madde ile etkileşime giren parçacıkların elektron, muon ve tau olmak üzere üç türden oluştuğunu biliyorlardı. Ve bazı teorisyenler süregelen, tanıdık kuzenlerinden daha garip ve daha eylemsiz olacak dördüncü, steril bir nötrino olabileceğini savundu . Ancak, steril nötrino vakası, Çin’de bir deney üzerinde çalışan fizikçiler, varlığı için üç önemli veriden birini baltalayan verileri raporladığı için, bir isabet aldı.

Farklı nötrin türleri, farklı partikül bozunumları ve etkileşimlerinden doğar. Örneğin, bir elektron nötrino – daha doğrusu bir elektron antineutrino – trityum gibi bir atom çekirdeği “β bozunması” olarak adlandırılan bir radyoaktif bozunma yaşarsa ortaya çıkar ve bir elektron tükürürken biraz daha az masif bir helyum-3 çekirdeğine dönüşür ve Bir antinutrino. Benzer şekilde, bir muon nötrino, yaygın olarak kozmik ışınlarda bulunan bir muon adlı bir parçacık çürümesinden ortaya çıkabilir. Ve bir tau nötrino atom atıcı ile üretilebilen tau adı verilen büyük bir parçacık çürümesi ortaya çıkıyor.

1998’den bu yana fizikçiler, nötrinoların ışık hızında yaklaştıkça türünü değiştirebildiklerini ve bunun sonucunda bir muon nötrinin bir elektron nötrino olabileceğini ve bu şekilde devam edeceğini bildiklerini belirttiler. Steril nötrino bilinen herhangi bir parçacıkta çürümede doğamayan veya sıradan parçacıklarla etkileşime giren dördüncü bir tip olacaktır. Bunun yerine, ancak bilinen nötrlerin birinin kendisine dönüşmesi halinde ortaya çıkabilir.

20 yıldır, çeşitli deneyler, yaklaşık 1 elektron volt kütlesi olan steril nötrinoların imâlat edildiğini, diğer nötrinoların düşünülenden yaklaşık 10 ila 100 kat daha masif olduğunu ima etti. Örneğin 1993-1998 yılları arasında New Mexico’daki Los Alamos Ulusal Laboratuarda Sıvı Sintine Edici Nötrino Dedektörü bulunan fizikçiler muon nötrinolarını inceledi ve steril nötrinolar haline dönüştürebilecekleri yönelten ipuçlarını buldu. Bir başka gösterge, 1990’lı yıllarda Rusya ve Almanya’da başlayan ve güneşten elektron nötrinolarını hissetmek üzere tasarlanan bir çift deneyden kaynaklanmaktadır. Her iki deneyde de galyumdan yapılmış dedektörler kullanıldı ve araştırmacılar onları radyoaktif kaynaklarla kalibre ettiğinde çok az sayıda elektron nötrinosu saydılar ve hızlı bir şekilde steril olarak dönüştüklerini söylediler.

Steril nötrinolarla ilgili en son kanıtlar teorisyenler ekibi tarafından yakındaki nükleer reaktörlerden elektron antinötrolar tespit eden çeşitli deneylerin gerekenden daha az antineutrioza sahip olduklarını savunduğu 2011’de ortaya çıktı. Reaktör antineutrino anomalisinin adını veren bu eksiklik, antineutrinoların tespit edilemeyen steril form içine dönüştüğünü düşündüğü için, steril bir nötrino davasını destekledi. Aslında, reaktör antineutrino anomalisi, Virginia Polteknik Enstitüsü ve Blacksburg Eyalet Üniversitesi’nden bir teorisyen olan Patrick Huber ve Çin’in Shenzhen yakınlarındaki Daya Körfezi Reaktörü Nötrino Deneyi ortak çalışanı, steril nötrinolar fikrine olan ilgiyi artırdığını söylüyor.

Ancak şimdi, Daya Körfezi’ndeki fizikçiler çok daha basit bir açıklamayı destekleyen verileri bildiriyor: Bilim adamları, standart nükleer yakıtın bir bileşeninin parçalanmasıyla üretilen çeşitli radyoaktif çekirdeğin doğurduğu nötrin sayısını aşırı tahmin ediyorlar.

Daya Körfezi deneyi, hepsi de altı çalışma nükleer reaktörünün 1,9 kilometresinde olmak üzere üç kümede altı algılayıcı içermektedir. Fizikçiler, reaktör çekirdeğinden antinutriyolar araştırmışlar ve 2012’de nötrinoların dönüşümünde önemli bir parametrenin ölçülmesini bildirmişlerdir .

Bir nükleer reaktör dört farklı atom çekirdeğinin fisyonundan güç almaktadır: uranyum-235, uranyum-238, plütonyum-239 ve plütonyum-241. Bu çekirdekler sayısız daha hafif çekirdek yapmak için rastgele ayrılırlar. Örneğin, uranyum-235, kripton-89 yapmak için ayrılabilir. Daha sonra, nötron açısından zengin kripton-89, her basamakta bir antineutrino tükürerek, rubidyum-89, stronsiyum-89 ve itriyum-89 oluşturmak üzere defalarca bozunur. Böylece her bölünebilir çekirdek, antineutrinos tüketmek üzere sayısız başka çekirdek oluşturur. Ve fizikçiler dört ana izotopun her birinden kaynaklanan antineutrinos toplam spektrumunu ölçtü.

Kritik olarak, dört parçalanabilir izotopun göreceli miktarı, bir reaktör yakıtını tükettiği için değişir. Yakıt, uranyum izotoplarının karışımı olarak başlıyor ve plütonyum izotopları yerinde “yetiştiriliyor”. Yakıtın ömrü boyunca (yaklaşık 18 ay)-uranyum miktarı-235 azalır. Antineutrinos spektrumunu ölçme ve çekirdeklerinde uranyum-235 kesirler bilerek, Daya Bay fizikçiler olduğunu göstermek başardık antineutrinos sayısında sözde açığı uranyum-235 miktarı ile yukarı ve aşağı gider , onlar rapor ArXiv sunucusuna gönderilen bir ön baskı.

Huber, fizikçilerin uranyum-235 çürümelerinden gelen antineutrinlerin sayısını fazla hesaplamıyorsa bunun mantıklı olduğunu söylüyor. Ancak, elektron antineutrinolarının steril olanlara dönüştüğü düşünülürse mantıklı olmayacaktır, bu durumda açığın zaman içerisinde sabit kalması gerektiğini açıklıyor. “Daya Körfezi sonucunun steril bir nötrino tercümesini açıkça desteklemediği açık.”

Yeni sonuçlar, fizikçileri gizemli bir yere bırakıyor: Neden antineutrinos için uranyum-235’den gelen tahminleri o kadar kötüydü? Berkeley Üniversitesi’nden bir fizikçi olan Kam-Biu Luk ve Daya Körfezi ekibinin sözcüsü, “Kesinlikle milyon dolarlık bir soru” diyor.

Huber, steril bir nötrino fikrinden vazgeçmeye pek hazır olmadığını söyledi. Gerçekten de, nötrinoların nükrüonları nasıl elde ettiklerinin teorik düşüncelerinin çoğunun, fakat nispeten sıfır olmayan kitlelerin, steril nötrinoların varolduğunu varsaydığını söylüyor; ancak, bunlar muazzam miktarda olabilir ve bu nedenle şimdiye kadar ima edilen steril nötroi gibi bir şey değildir. Huber, “Steril nötrinalar konusunda hâlâ çit üzerindeyim” diyor. “İki yılda bir, bu noktalar bir şekilde ya da öbür yanda bir delil gelir, ancak asla kesin değildir.”

Yayınlanan: Asya Pasifik Fizik

Hakkında Harun Antepli

1986 yılında Gaziantep'te doğan Harun Antepli, Gaziantep üniversitesi Bilgisayar Programcılığı bölümünden mezun olmuştur. Gaziantep doğumlu olan Harun Antepli, hayatına yine doğduğu ve üniversite eğitimini tamamladığı Gaziantep’te devam etmektedir. Kendi kurduğu bilgisayar şirketi olan Harun Antepli, Özellikle Teknoloji alanında profesyonel bir bakış açısıyla makaleler yazmakta ve okuyucularımızın hizmetine sunmaktadır. Mail: harunantepli@batitrakyahaber.com - Adres : Karataş Mah. 400 Nolu Cad. No:41/B Şahinbey/Gaziantep - Tel : +90 546 214 18 84

Bu habere de bakabilirisiniz

Eski PM Simitis: Yunanistan’da Toplumsal Bilinç Azalıyor

Eski Yunan Başbakanı Kostas Simitis , ekonomik krizin yol açtığı en büyük travmanın sosyal bilincin azalması olduğunu ...

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir