Tetranötronların Varlığı Doğrulandı

Deneylerin yapıldığı REIKEN Araştırma Enstitüsündeki “radyoaktif izotop ışın atölyesi”

Atom çekirdeklerinde protonların yanı sıra nötronlar da bulunur. Nötron yıldızları ise neredeyse tamamen nötronlardan oluşur. Ancak serbest hâldeki nötronlar kararsızdır, yaklaşık 15 dakika içinde bozunurlar. Nötronların bozunması sonucunda ortaya proton, elektron ve antinötrino çıkar.

Serbest hâldeki nötronlar kararsızdır, kısa süre içinde bozunurlar.

Nükleer fizikte uzun zamandır tartışılan konulardan biri, yüksüz nötronların bir araya gelerek birbirine bağlanmasının mümkün olup olmadığı. İki nötronun kararlı bir yapı oluşturmadığı biliniyor. Üç nötronun bir araya gelmesininse çok düşük bir olasılık olduğu tahmin ediliyor.

Uzun yıllardır nötronların bir araya gelmesiyle oluşabilecek en küçük yapıların dört nötrondan oluşan tetranötronlar olduğu düşünülüyordu. 2002 yılında ¹⁴Be izotoplarının ¹⁰Be izotoplarına dönüştüğü deneyler sırasında tetranötronların ortaya çıktığına işaret eden bulgulara ulaşılmıştı. 2016 yılında yayımlanan kuramsal bir çalışmada ise dört nötronun kararlı bir yapı oluşturamayacağı ancak kısa bir süreliğine rezonans hâli olarak adlandırılan bir durumda bulunabilecekleri tahmin edilmişti. Daha sonraları yapılan bilimsel çalışmalar, 2002’de elde edilen verilerin rezonans hâli açıklamasıyla uyumlu olduğunu göstermişti. Kuramsal tahminlere göre bir tetranötronun ömrü yaklaşık 3x10^-22 saniye olmalıydı.

Uluslararası bir araştırma grubu yakın zamanlarda tetranötronların varlığını doğrulayan sonuçlara ulaştıklarını açıkladı. Japonya’daki RIKEN Araştırma Enstitüsünde, Darmstadt Teknik Üniversitesinden araştırmacıların önderliğinde yapılan çalışmanın sonuçları Nature’da yayımlandı.

Helyum izotopları ile protonların çarpıştırıldığı deneylerde tetranötronlar ortaya çıkıyor.

Deneyler sırasında ⁸He izotopları ile protonlar çarpıştırılıyor. Sonuçta ⁸He izotoplarının parçalanmasıyla ⁴He izotopları oluşurken tetranötronlar da ortaya çıkıyor. Makalede tetranötronların ömrünün (3,8±0,8)x10^-22 saniye olarak ölçüldüğü yazıyor. Hem kuramsal tahminlerdeki hem de ölçümlerdeki hata payları dikkate alındığında kuramsal ve deneysel değerlerin uyumlu olduğu belirtiliyor. Detaylı bilgiye Dr. M. Duer ve arkadaşlarının Nature’da yayımladıkları makaleden ulaşabilirsiniz.