Uma equipe de pesquisa de Bochum determinou o tamanho dos nêutrons de uma forma mais direta do que nunca, corrigindo assim as suposições anteriores.

O tamanho dos nêutrons não pode ser medido diretamente:só pode ser determinado a partir de experimentos envolvendo outras partículas. Embora tais cálculos tenham sido feitos até agora de uma forma muito indireta usando medições antigas com átomos pesados, uma equipe do Instituto de Física Teórica da Ruhr-Universität Bochum (RUB) adotou uma abordagem diferente. Ao combinar seus cálculos muito precisos com medições recentes em núcleos leves, os pesquisadores chegaram a uma metodologia mais direta. Seus resultados, que diferem significativamente dos anteriores, são descritos pelos pesquisadores chefiados pelo professor Evgeny Epelbaum na revista Cartas de revisão física .

Nêutrons e prótons, conjuntamente referidos como núcleons, formam núcleos atômicos e, portanto, estão entre as partículas mais comuns em nosso universo. Os próprios núcleos consistem em quarks e glúons de forte interação e têm uma estrutura interna complexa, a compreensão precisa de qual é o objeto de pesquisa ativa. Uma das propriedades fundamentais dos núcleons é seu tamanho, conforme determinado pela distribuição de carga. "Dentro, existem regiões de carga positiva e negativa que, quando tomados juntos, resultar em carga total zero para o nêutron, "explica Evgeny Epelbaum." O raio do nêutron pode ser considerado a extensão espacial da distribuição de carga. Assim, determina o tamanho dos nêutrons. "

Método indireto

A data, as determinações dessa quantidade foram baseadas em experimentos de espalhamento com nêutrons de energia extremamente baixa em uma camada de elétrons de átomos pesados ​​como o bismuto. "Os pesquisadores direcionariam esse feixe de nêutrons a um alvo de isótopos pesados ​​carregando muitos elétrons e determinariam por quantos nêutrons passaram, "diz o físico Dr. Arseniy Filin, de Bochum. Isso permitiu extrair o tamanho dos nêutrons." Este é um método muito indireto, " ele diz.

Em seu projeto atual, o grupo determinou pela primeira vez o raio de carga de nêutrons dos núcleos atômicos mais leves. Em um estudo teórico, eles conseguiram calcular o raio deutério com alta precisão. O deutério é um dos núcleos atômicos mais simples e consiste em um próton e um nêutron. Uma vez que os dois núcleos do deuteron estão relativamente distantes, o deutério acaba sendo muito maior do que seus dois constituintes. "Nossa previsão precisa do raio de deutério, combinado com medições espectroscópicas de alta precisão da diferença de raio de deutério-próton, produziu um valor para o raio do nêutron que é cerca de 1,7 desvios padrão das determinações anteriores, "conclui o Dr. Vadim Baru do Instituto Helmholtz de Radiação e Física Nuclear da Universidade de Bonn. Consequentemente, o valor previamente assumido para o tamanho de um nêutron deve ser corrigido.