超冷中性子の大量発生に成功 29
ストーリー by yourCat
ステンレス容器に収まった 部門より
ステンレス容器に収まった 部門より
char曰く、"高エネルギー加速器研究機構 (KEK) が超冷中性子の大量発生に成功した。温度を1.2K (約-272℃) まで冷やすことで、常温では約2.2km/sで動き回る中性子を約5m/sまで減速させることに成功し、観測がしやすくなったという。KEKのプレスリリースによると;
- ビッグバンにおける物質の創成
- 初期宇宙における元素合成と太陽の燃焼
- 素粒子の標準理論と中性子の崩壊過程
- 重力
- 表面物理
等の研究に応用できると言う。"
Physical Review Letter上の概論が読める (論文閲覧は有料)。
UCN (スコア:4, 参考になる)
運動エネルギーを熱エネルギーに換算したときの
ことをいいます。
ゆーへん
Re:UCN (スコア:5, 参考になる)
中性子(というより原子炉関連)業界では、運動エネルギー
が低いことを温度が低い、冷たい、高いことを温度が
高い、熱いという慣習があります。
運動エネルギーが(質量)*(速さ)^2、熱エネルギーが
(ボルツマン定数)*(温度)で表されるので、
温度と速度の換算式は
(温度) ~ (質量)*(速さ)^2/(ボルツマン定数)
になるわけです。
で、何が言いたかったのかと言うと、タレコミ文中で
中性子を1.2Kに冷やした結果、中性子を減速させることに
成功したという表現はおかしくて、中性子を減速させる
ことそのものが"冷却"と表現されるのだということです。
あと、プレスリリースには、1.2Kは、この研究で使用した
冷中性子源の液体ヘリウムの温度であると書いてあり、
中性子の温度だとは読めないと思います。
分かりにくいかな。
ゆーへん
Re:UCN (スコア:2)
「減速(冷却)するまでも無く元から遅い(冷たい)中性子を発生させることができた」
ということであろうか?
char *A;
モータースポーツ部 [slashdot.jp]
Re:UCN (スコア:1)
> 「減速(冷却)するまでも無く元から遅い(冷たい)中性子を発生させることができた」
> ということであろうか?
これは微妙な問題ですね。
温度と言うのは粒子の運動エネルギーの平均で定義されてるのでどの段階で温度云々言える
くらいの数の中性子ができているかという問題になるかと。
ターゲットに当たった時点では速い(温度定義できず)中性子が減速されて実験容器に
"ためられた"結果、冷たい
(速度は速いのも遅いのもいろいろあるけど分布のピークは遅いところにある)
中性子ができた。というのが正しいでしょう。
元は高速の中性子です。 (スコア:1)
高速な中性子をうまく減速して、
極低温の中性子を取り出しているようです。
いままでの1000倍の強度(個数)で取り出せるところが意義らしいです。
Re:元は高速の中性子です。 (スコア:1)
しかし、超流動ヘリウムの"フォノン"に衝突させて、ってどんなんじゃ。
# フォノン-中性子の相互作用って想像を絶するなあ。
Re:UCN (スコア:1)
> が低いことを温度が低い、冷たい、高いことを温度が
> 高い、熱いという慣習があります。
中性子業界(?)でなくても構成要素の運動エネルギーが小さければ、
温度が低いと言うと思うんですけど。
youphenさん、冷却した中性子の速度分布はマクスウエル分布ですか?
Re:UCN (スコア:1)
> 温度が低いと言うと思うんですけど。
いや、言いませんよ。(^^;)
例えば、一般的な気体の場合、運動エネルギーが小さくなった結果、温度が低くなることはありますけどね。
> youphenさん、冷却した中性子の速度分布はマクスウエル分布ですか?
冷却してもしなくても、マクスウェル分布に従いますね。
専門家じゃないんで、この辺でご勘弁を。(^^;)
ゆーへん
Re:UCN (スコア:1)
分子の熱運動の激しさ
の指標のことですよね?
つまり、温度が高い=運動が激しい、ということじゃないんですか?
だとすれば、温度を下げた結果、運動エネルギーが下がった結果、という表現を用いるよりは、温度が下がる=運動エネルギーが小さくなる、という表現の方がしっくりくると思うんですけど。
少しだけ、非常におおざっぱに定量的な話をすると、ある温度Tにおいて、自由度が3(3次元空間で、x方向、y方向、z方向へ自由に動くことが出来る)の粒子を考えた場合、この粒子の運動エネルギーは3*kT/2と表現されます。kはボルツマン定数と呼ばれるものです。
ここからも、温度は運動エネルギーで表され、また運動エネルギーは温度で表せるという関係がわかるので、上のようなことが言えると思います。
(自信ないので、訂正などよろしく^^;;)
Re:UCN (スコア:1)
「高速で運動する物体は高温になる」ことになりますがいいですか?
もちろん(空気などの)摩擦とかは無い状態で.
Re:UCN (スコア:1)
高速で運動する物体って例えば何ですか?
Re:UCN (スコア:1)
# それはそれで「熱い」ような気も…。
Re:UCN (スコア:1)
これでは、系内の全ての粒子が等しく v = SQRT(3kT/m) で動いていることになってしまいます。粒子の持つ平均の運動エネルギーはその通りですが、各々の粒子が取る速度はMaxwellの速度分布に従います
Re:UCN (スコア:0)
「液体ヘリウムで冷やすことにより、中性子の速度を約5m/sまで減速することに成功した」という表現を、
原子炉業界風に表現するとどうなりますか?
Re:UCN (スコア:1)
> 運動エネルギーを熱エネルギーに換算したときの
> ことをいいます。
熱エネルギーというのはもともと運動エネルギーのことでは?
というか、熱エネルギーと温度の関係は?
Re:UCN (スコア:0)
(普通はマクロで定義される状態量だが、)
中性子、みたいな素粒子関係の人の間では、
ミクロに運動エネルギ→温度の計算をしてます、
ってことかも。ちがう?
Re:UCN (スコア:0)
電磁気力と中性子 (スコア:1)
中性子と電磁気力がどう作用するかを、誰か何も知らない私に教えてください。
Re:電磁気力と中性子 (スコア:0)
要するに、中性子は3つのクォーク(電荷を持っている)から
できているから、こういう電荷の偏りが起きて
Re:電磁気力と中性子 (スコア:3, 参考になる)
電気双極子能率を表すFeynman diagram を書けば、1-loop 以上で
Kobayashi-Maskawa 行列がかかるVertexが入る。
標準模型の場合、CP(時間反転対称性の対偶みたいなもの)
のソースはK-M 行列の位相だけなので電気双極子能率を測れば
CP の破れ具合がわかる。
CP の破れてないと宇宙初期に反粒子が消えて粒子だけ残る
ということが不可能。
て感じに理解してます。
ちゃんと自分のものにできてないので意味わかんなかったら
すいません。
Re:電磁気力と中性子 (スコア:1)
そのとおり!
-- LightSpeed-J
Re:電磁気力と中性子(自己レス) (スコア:1)
喧嘩を売ってるように見えるので、
自己レスなんだけど、
「もうちょい普通の人にもわかるようにかいてね」
ってお願いね!
-- LightSpeed-J
Re:電磁気力と中性子(自己レス) (スコア:1)
ということですが、「量子補正です。」以上のことを言おうとすると
さっきみたいなの [srad.jp]になってしまう。。。
まだタコだなあ。
Re:電磁気力と中性子(自己レス) (スコア:1)
書かなきゃいいのに。。。
Re:電磁気力と中性子(自己レス) (スコア:0, すばらしい洞察)
あるべき姿だが、(スコア:3, 参考になる) というのは、いかがなものか。
おまえら本当に参考になったんかと。
参考になったと言いたいだ(ry
Re:電磁気力と中性子(自己レス) (スコア:1)
それに若しかしたら,これで興味持った人が将来ノーベル賞を受賞して
「スラドのストーリーがきっかけでこの道に」とか言ってくれるかも(^O^)
まぁそこまで行かなくても
「何かの弾み」で内容を理解出来る日が来るかも知れないし。
#転んで頭ぶつけたとか(笑)
Re:電磁気力と中性子 (スコア:0)
これも中性子と電磁気力の作用のひとつなのでしょうね。素粒子が電気的にプラ
Re:電磁気力と中性子 (スコア:0)
中性子はuddから出来てるんだから電気双極子になってそう => 電磁場の影響を受けそう、っていうくらいまでは素人の常識でも分かりそう。
常識では考えられないのが量子だけどね...
Re:電磁気力と中性子 (スコア:1)
3つの粒子 uud が全く同じ一点に有るとすると
電気双極子はできませんよ。