元素老人让宇宙看起来像个小孩 _生活百科

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就长寿而言，宇宙在氙气124上没有任何东西。
理论预测，同位素的放射性衰变的半衰期超过了宇宙的年龄“达到了很多个数量级”，但直到现在还没有出现这种过程的证据。
包括三位莱斯大学研究员在内的国际物理学家团队 - 助理教授克里斯托弗·图内尔，访问科学家Junji Naganoma和助理研究教授Petr Chaguine--已经报道了第一次直接观察到氙124的双中微子双电子捕获，物理过程它衰变了。他们的论文本周刊登在“ 自然 ”杂志上。
虽然大多数氙同位素的半衰期不到12天，但有一些被认为是特别长寿的，并且基本上是稳定的。氙124是其中之一，尽管研究人员估计它的半衰期为160万亿年，因为它衰变为碲124.据推测，宇宙只有13到140亿年。
这项新发现使氙气124的半衰期接近18年的性生活。(据记载，这是18,000,000,000,000,000,000,000 。)
半衰期并不意味着每个原子需要很长时间才能衰变。这个数字简单地表明，大部分放射性物质平均需要多长时间才能减少一半。尽管如此，看到氙气124发生此类事件的可能性仍然很小 - 除非人们收集到足够的氙原子并将它们置于“地球上最无线电纯净的地方”，Tunnell说。
“这里的一个关键点是我们有这么多原子，所以如果有任何衰变，我们就会看到它，”他说。“我们有一吨(字面)的材料。”
那个位于意大利一座山深处的地方，是一个含有大量高纯度液体氙的室，它以各种可能的方式受到放射性干扰的屏蔽。
它被称为XENON1T实验，它是一系列腔室中的最新产品，旨在找到暗物质的第一个直接证据，暗物质被认为是宇宙中大部分物质的神秘物质。
它还能够观察其他独特的自然现象。在最近一年的运行中，有一个这样的探测器是监测氙气124的预测衰变。通过该室产生的数据堆排序显示出这些衰变的“数十”，Tunnell说，他今年加入赖斯作为其中的一部分。大学的数据科学计划。
“我们可以看到单个中子，单个光子，单个电子，”他说。“进入探测器的所有东西都会以某种方式沉积能量，并且可以测量。” XENON1T可以检测液体介质中的光子以及吸收到顶部带电氙气的电子。两者都是在氙124衰变时产生的。
“放射性同位素可以通过不同方式衰变，”他说。“一个是β衰变。这意味着一个电子出来了。你可以产生α衰变，它会释放部分核以释放能量。当电子进入原子核并将质子变成中子时，会有电子捕获这会改变原子核的成分并导致其衰变。
“通常，你有一个电子进来，一个中微子出来，”Tunnell说。“那个中微子有一个固定的能量，这就是核子驱逐它的质量。这是我们在核粒子物理学中经常看到的一个过程，而且它很容易理解。但我们从未见过两个电子同时进入原子核并放弃两个中微子。“
当电子级联以填充核周围的较低空位时，光子被释放。它们在图形上显示为凸起，只能被解释为多个双中微子双电子捕获。“我们所知道的任何其他背景资料都无法解释，”Tunnell说，他曾担任分析协调员两年。
XENON1T仍然是世界上最大，最敏感的弱相互作用大质量粒子探测器，也就是WIMP，这些假想粒子被认为是暗物质。Tunnell在XENON1T与Rice同事Naganoma一起工作，后者担任运营经理。
组成XENON Collaboration的研究人员，他们都是纸上的共同作者，尚未发现暗物质，但正在建造一种更大的仪器XENONnT来进一步搜索。Chaguine是新仪器的调试经理，负责其建设。