Xác định được sự tồn tại cấu trúc hạ nguyên tử mới

Dân trí Mới đây các nhà nghiên cứu Trường Đại học Iowa State đã giúp chứng minh được sự tồn tại của một cấu trúc một hạt hạ nguyên tử mà trước đây các nhà khoa học nghĩ rằng nó là không tồn tại. Các kết quả nghiên cứu mới này đã được công bố trên Tạp chí Physical Review Letters, một ấn phẩm của Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ.

James Vary - giáo sư vật lý và thiên văn học, và Andrey Shirokov, thực tập sinh, cùng với nhóm nghiên cứu quốc tế, đã sử dụng các mô phỏng siêu máy tính tinh vi để chỉ ra được sự tồn tại bán ổn định của hạt tetra nơtron (tetraneutron), đây là hạt có cấu trúc của 4 nơtron (các hạt hạ nguyên tử không mang điện).


James Vary (bên trái) và Andrey Shirokov (đồng tác giả) cùng với thí dụ minh họa về tetraneutron. Nguồn ảnh : Christopher Gannon/Đại học Iowa State

James Vary (bên trái) và Andrey Shirokov (đồng tác giả) cùng với thí dụ minh họa về tetraneutron. Nguồn ảnh : Christopher Gannon/Đại học Iowa State

Theo các nhà nghiên cứu, các nơtron không bền và sẽ biến đổi thành các proton-các hạt hạ nguyên tử mang điện tích-chỉ sau 10 phút. Các nhóm hai hoặc ba nơtron không hình thành một cấu trúc ổn định, tuy nhiên các mô phỏng mới trong nghiên cứu này đã xác định thấy sự tồn tại 4 nơtron cùng với nhau có thể tạo ra cộng hưởng có cấu trúc ổn định trong một suốt một chu kỳ thời gian trước khi phân rã.

Vòng đời của các tetra nơtron chỉ bằng 5×10^(-22) giây (một phân số cực nhỏ của một phần tỷ của một nano giây). Mặc dù thời gian này dường như cực ngắn ngủi, nhưng nó đủ lớn để nghiên cứu và cung cấp hướng đi mới trong việc nghiên cứu thăm dò các lực bền giữa các nơtron.

“Kết quả này mở ra một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới. Việc nghiên cứu tetra nơtron sẽ giúp chúng ta hiểu rõ các lực của các nơtron trung tâm bao gồm cả các tính năng chưa từng thăm dò trước đây của hệ 2 nơtron và 3 nơtron bất ổn định”, Vary nói.

Các mô phỏng tiên tiến xác định hạt tetraneutron được xem là minh chứng lần đầu tiên quan sát được về sự tồn tại của tetra nơtron trong một thí nghiệm được thực hiện vào đầu năm nay tại Nhà máy Chùm vị ion phóng xạ RIKEN (RIBF), tại Saitama, Nhật Bản.

Tính đến nay, cấu trúc của tetra nơtron đã từng được theo đuổi suốt 40 năm với rất ít bằng chứng ủng hộ sự tổn tại của hạt này. Các đặc tính được dự đoán theo các kết quả tính toán trong các mô phỏng này là phù hợp với các đặc tính quan sát thấy trong các thí nghiệm tại Nhật Bản.

Các nhà nghiên cứu tại Nhật Bản đã sử dụng một chùm ánh sáng Helium-8, Helium có 4 neutrons bổ sung, va chạm với một nguyên tử Helium-4 ổn định. Sự va chạm này đã phá vỡ Helium-8 thành Helium-4 khác và một tetra nơtron ở trong trong thái cộng hưởng diễn ra vô cùng ngắn của nó trước khi nó cũng tách rời nhau để tạo thành 4 nơtron đơn lẻ.

“Chúng tôi đã chuẩn bị các phương tiện hiện đại nhất để tiến hành các thử nghiệm bổ sung nhằm có thể tìm ra được các đặc tính chính xác của tetra nơtron. Và chúng tôi cũng chuẩn bị các thiết bị dự báo hiện đại nhất để chỉ dẫn cho các thí nghiệm này”, Vary cho biết.

Kết quả này cho thấy, một lần nữa đã củng cố và tăng thêm bằng chứng về sự tồn tại của tetra nơtro. Nó sẽ bổ sung thêm vào ô trống trên đồ thị hạt nhân. Đây là đồ thị tiêu biểu của tất cả các hạt nhân và các đồng vị của nó đã được biết đến, hoặc hạt nhân có số lượng nơtron khác nhau.

Giống như bảng tuần hoàn, cấu tạo hành vi hóa học của các nguyên tố, biểu đồ các đồng vị phóng xạ tương ứng với hành vi phóng xạ của các nguyên tố và các chất đồng vị của chúng. Trong khi đó hầu hết các hạt nhân thêm hoặc giảm bớt các nơtron riêng lẻ, nhưng nghiên cứu này đã cho thấy bản thân một nơtron sẽ có một khoảng rỗng giữa một nơtron đơn và một tetra nơtron.

Chỉ duy nhất cấu trúc nơtron khác được biết đến là sao Nơtron (Neutron star), nhỏ nhưng có mật độ ngôi sao dày đặc và được cho là có cấu tạo gần như hoàn toàn từ các nơtron. Những ngôi sao này có bán kính chỉ khoảng 7 dặm nhưng có khối lượng tương tự với mặt trời. Việc đẩy mạnh nghiên cứu sâu hơn nữa có thể giúp các nhà nghiên cứu khám phá ra các số lượng khác (nếu có) của neutron mà có khả năng tạo ra một sự cộng hưởng ổn định dọc theo quỹ đạo để có thể đạt đến kích thước của một ngôi sao Nơtron.

P.T.T-NASATI (Theo Phys)

MỚI NHẤT
Rô bốt nano tổng hợp đầu tiên trên thế giới được điều khiển bởi ánh sáng
Rô bốt nano tổng hợp đầu tiên trên thế giới được điều khiển bởi ánh sáng

(Dân trí) - Một nhóm các nhà nghiên cứu do TS. Jinyao Tang thuộc Khoa Hóa, Trường Đại học Hồng Kông đã chế tạo rô bốt nano tổng hợp đầu tiên trên thế giới được định hướng bởi ánh sáng.

Thứ năm, 10/11/2016 - 03:25

Cá sấu khủng “đại chiến” với đàn sư tử ở trên cạn
Cá sấu khủng “đại chiến” với đàn sư tử ở trên cạn

(Dân trí) - Ở dưới nước, cá sâu luôn là nỗi khiếp sợ đối với nhiều loài động vật, trong đó có cả sư tử. Tuy nhiên, khi ở trên cạn thì khả năng tấn công của cá sấu giảm đi đáng kể nhưng không phải vì thế mà nó dễ bị bắt nạt. Đoạn clip ghi lại cảnh 3 con sư tử lớn phát hiện cá sấu đang nằm nghỉ ở trên cạn nên đã nhảy vào tấn công. Tuy nhiên, sư tử không thể hạ gục và chỉ biết ngậm ngùi nhìn cá sấu lao xuống nước thoát thân.

Thứ năm, 10/11/2016 - 01:56

Donald Trump đắc cử Tổng thống: Ai sẽ giữ công việc lãnh đạo khoa học quan trọng?
Donald Trump đắc cử Tổng thống: Ai sẽ giữ công việc lãnh đạo khoa học quan trọng?

(Dân trí) - Cuối cùng tất cả đã kết thúc. Từ tháng Giêng, Donald Trump sẽ tuyên thệ nhậm chức Tổng thống mới, và hàng chục nhà lập pháp mới đắc cử sẽ tham gia vào Quốc hội mới (lần thứ 115). Kết quả bầu cử này sẽ có ý nghĩa gì đối với sự lãnh đạo các cơ quan chủ chốt và các ủy ban của quốc hội định hình chính sách và kinh phí khoa học của Hoa Kỳ?

Thứ năm, 10/11/2016 - 09:38

Liệu pháp âm nhạc có thể giảm trầm cảm ở trẻ em và thanh thiếu niên
Liệu pháp âm nhạc có thể giảm trầm cảm ở trẻ em và thanh thiếu niên

(Dân trí) - Những đứa trẻ từ trên 13 tuổi được chăm sóc với liệu pháp âm nhạc sẽ cải thiện kỹ năng giao tiếp và khả năng tương tác hơn so với những trẻ được lựa chọn chăm sóc thông thường.

Thứ năm, 10/11/2016 - 08:16

Bà bầu có chế độ dinh dưỡng nghèo nàn sẽ khiến tim của trẻ lão hóa sớm
Bà bầu có chế độ dinh dưỡng nghèo nàn sẽ khiến tim của trẻ lão hóa sớm

(Dân trí) - Một nghiên cứu mới đã cho thấy những em bé được sinh ra từ những bà mẹ mỏng manh yếu ớt không được ăn đầy đủ thức ăn cần thiết cho sức khỏe và sự phát triển trong thời kỳ mang thai có nhiều khả năng dễ bị lão hóa tim sớm.

Thứ năm, 10/11/2016 - 06:40

Cảnh báo khả năng đất có thể trở thành một nguồn phát thải CO2 mạnh mẽ
Cảnh báo khả năng đất có thể trở thành một nguồn phát thải CO2 mạnh mẽ

(Dân trí) - Các chuyên gia đã lên tiếng cảnh báo, trong thế kỷ tới, nếu con người tiếp tục sử dụng và làm biến đổi đất theo cách như hiện nay, thì đất sẽ hạn chế về khả năng chống lại ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và trở thành một nguồn thải khí CO2 vào trong khí quyển.

Thứ năm, 10/11/2016 - 06:31

Phát hiện cách ức chế gen gây ung thư
Phát hiện cách ức chế gen gây ung thư

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Illinois đã tìm ra một phương thức mới để ngăn chặn hành động của các đột biến di truyền được phát hiện thấy trong gần 30% tổng số bệnh ung thư.

Thứ năm, 10/11/2016 - 06:22

Hãi hùng cảnh ngựa vằn bị cá sấu ngoạm rách toạc phần đuôi
Hãi hùng cảnh ngựa vằn bị cá sấu ngoạm rách toạc phần đuôi

(Dân trí) - Một con ngựa vằn kém may mắn khi bị cá sấu tấn công ở trên một đầm nước. Mặc dù ngựa vằn đã khôn khéo đưa cá sấu vào thế khó để sau đó thoát thân nhưng cái giá mà nó phải trả khá đắt. Nỗ lực dùng sức để chạy lên bờ khi cá sấu đã ngoạm vào đuôi khiến toàn bộ phần đuôi của ngựa vằn bị rách toạc.

Thứ tư, 09/11/2016 - 03:09

Thiết bị điện tử tự sửa chữa khi bị hỏng
Thiết bị điện tử tự sửa chữa khi bị hỏng

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học California và Đại học Northwestern đã chế tạo được thiết bị điện tử tự sửa chữa khi bị hỏng nhờ có mực từ tính đặc biệt để lấp kín các khe hở rộng 3mm, một kỷ lục mới trong lĩnh vực này.

Thứ tư, 09/11/2016 - 12:28

Nghiên cứu cho thấy cần  tạo môi môi trường học tập tích cực và  bình đẳng
Nghiên cứu cho thấy cần tạo môi môi trường học tập tích cực và bình đẳng

(Dân trí) - Môi trường học tập tích cực đóng góp vào thành tích học tập và có thể cải thiện kết quả cho học sinh, sinh viên từ các nền kinh tế xã hội thấp Dấy là kết quả nghiên cứu mới được công bố trong tạp chí Đánh giá nghiên cứu giáo dục, của Hiệp hội nghiên cứu giáo dục Mỹ.

Thứ tư, 09/11/2016 - 10:39

Những khoảnh khắc hài hước của thiên nhiên hoang dã
Những khoảnh khắc hài hước của thiên nhiên hoang dã

(Dân trí) - Thiên nhiên động vật hoang dã thật đa dạng, đầy cảm hứng, đáng sợ -và đôi khi lại hết sức vui nhộn. Các nhiếp ảnh gia tài năng đã “chộp” được những khoảnh khắc vô cùng hài hước, một số thì giống như trò đùa vui của các con vật.

Thứ tư, 09/11/2016 - 10:15

Ức chế phát triển ung thư buồng trứng bằng hạt nano EGFR siARN
Ức chế phát triển ung thư buồng trứng bằng hạt nano EGFR siARN

(Dân trí) - Trong cuộc chiến chống ung thư, các bác sĩ kết hợp phẫu thuật, hóa trị và các loại thuốc khác để đánh lại kẻ thù tàn nhẫn. Hiện nay, các nhà khoa học đã có những bước đầu tiên tiến tới việc bổ sung thêm một công cụ nữa vào số vốn công cụ của các thầy thuốc.

Thứ tư, 09/11/2016 - 06:53

ĐÁNG QUAN TÂM
Đầu tư 5,5 tỷ nghiên cứu khai thác, phát triển nguồn gen dược liệu Lan gấm
Đầu tư 5,5 tỷ nghiên cứu khai thác, phát triển nguồn gen dược liệu Lan gấm

(Dân trí) - UBND tỉnh Thanh Hóa vừa có quyết định phê duyệt, cấp kinh phí cho việc nghiên cứu khai thác và phát triển nguồn gen dược liệu Lan gấm (Anoectochilus formosanus Hayata) tại Thanh Hóa và một số tỉnh Bắc Trung Bộ.

Thứ tư, 09/11/2016 - 06:11

Mỹ thử nghiệm vắcxin phòng ngừa virus Zika trên cơ thể người
Mỹ thử nghiệm vắcxin phòng ngừa virus Zika trên cơ thể người

Các nhà khoa học Mỹ đã bắt đầu tiến hành thử nghiệm một loại vắcxin phòng ngừa virus Zika trên cơ thể người.

Thứ ba, 08/11/2016 - 05:45

Đã tìm ra phương pháp giảm tác dụng phụ của thuốc chữa ung thư
Đã tìm ra phương pháp giảm tác dụng phụ của thuốc chữa ung thư

(Dân trí) - Viện Nghiên cứu Wihuri (WRI) và Đại học Helsinki, Phần Lan, cho biết liệu pháp gen để kích thích tăng trưởng mạch máu trong tim có thể làm giảm bớt tác hại của một loại thuốc ung thư.

Thứ ba, 08/11/2016 - 03:05

Cận cảnh pha săn mồi “siêu hạng” của sư tử để hạ gục ngựa vằn
Cận cảnh pha săn mồi “siêu hạng” của sư tử để hạ gục ngựa vằn

(Dân trí) - Những con sư tử cái, mặc dù kích thước nhỏ hơn con đực, nhưng chúng thực hiện phần lớn việc săn và giết mồi. Trong thế giới tự nhiên chúng được xem là những con thú săn môi siêu hạng. Đoạn clip được ghi lại ở vườn quốc gia trong Vườn Quốc gia Pilanesberg, Nam Phi sẽ cho chúng ta thấy rõ điều này.

Thứ ba, 08/11/2016 - 11:59

Mãn kinh sớm tăng nguy cơ gãy xương
Mãn kinh sớm tăng nguy cơ gãy xương

(Dân trí) - Có một sự thật rõ ràng rằng theo tuổi tác, xương của bạn cũng trở nên yếu và mỏng đi, điều này làm tăng nguy cơ gãy xương. Tuy nhiên, theo một nghiên cứu gần đây, phụ nữ chỉ khoảng 40 tuổi cũng có thể có nguy cơ bị gãy xương.

Thứ ba, 08/11/2016 - 10:22

Kỹ thuật mới cho phép hiển thị các phân tử của tế bào có màu sắc
Kỹ thuật mới cho phép hiển thị các phân tử của tế bào có màu sắc

(Dân trí) - Với các ống kính công suất lớn hiện nay, kính hiển vi điện tử có thể tạo ra các hình ảnh có độ phân giải cao, đồng thời làm nổi bật các phân tử khác nhau trong các màu sắc khác nhau - các nhà khoa học báo cáo trực tuyến ngày 3/11 trong trang Sinh học Hóa học Tế bào cho biết như vậy.

Thứ ba, 08/11/2016 - 08:58

GS Đặng Vũ Minh: Các sản phẩm lọt vào Chung khảo có ý nghĩa thực tế rất cao
GS Đặng Vũ Minh: Các sản phẩm lọt vào Chung khảo có ý nghĩa thực tế rất cao

(Dân trí) - Trao đổi với Dân trí ngay sau khi kết thúc buổi họp báo công bố kết quả sơ khảo Giải thưởng Nhân tài Đất Việt năm 2016, GS.TSKH Đặng Vũ Minh, Chủ tịch liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam nhận định: “Những sản phẩm lọt vào Chung khảo rất có ý nghĩa thực tế. Thể hiện rõ sự năng động, sáng tạo, xông xáo của những cá nhân trong lĩnh vực CNTT”

Thứ ba, 08/11/2016 - 08:23

Chất thải phóng xạ có thể được cố định trong thủy tinh hàng triệu năm?
Chất thải phóng xạ có thể được cố định trong thủy tinh hàng triệu năm?

(Dân trí) - Một nhà khoa học đã phát triển một phương pháp nhiệt độ phòng ít tốn kém để chứa các khí phóng xạ

Thứ ba, 08/11/2016 - 07:51

Chim cánh cụt đánh nhau tóe máu sau khi phát hiện vợ “ngoại tình”
Chim cánh cụt đánh nhau tóe máu sau khi phát hiện vợ “ngoại tình”

(Dân trí) - Chim cánh cụt được biết như một loài chim hiền lành và dễ mến, tuy nhiên khi bị kích động, chim cánh cụt lại có thể chiếm đấu một cách quyết liệt, đặc biệt khi chúng phát hiện thấy bạn đời của mình “ngoại tình”.

Thứ ba, 08/11/2016 - 07:30

Các bệnh viện ở Mỹ báo động cao về nhiễm nấm chết người
Các bệnh viện ở Mỹ báo động cao về nhiễm nấm chết người

(Dân trí) - Các quan chức y tế đã xác nhận mười ba trường hợp nhiễm nấm đôi khi gây chết người và thường kháng thuốc, Candida Auris, đã được báo cáo lần đầu tiên tại Hoa Kỳ.

Thứ ba, 08/11/2016 - 06:17

Biến nước thải thành dầu thô sinh học trong vài phút
Biến nước thải thành dầu thô sinh học trong vài phút

(Dân trí) - Nhiên liệu sinh học thường được biết đến là lựa chọn thay thế cho nhiên liệu hóa thạch, tuy nhiên, việc phụ thuộc quá nhiều sẽ khiến cho các loại nguyên vật liệu thô nhanh chóng trở nên khan hiếm một khi lĩnh vực sản xuất được nhân rộng.

Thứ hai, 07/11/2016 - 07:18

Cận cảnh cuộc tẩu thoát ngoạn mục của trâu rừng trước đàn sư tử
Cận cảnh cuộc tẩu thoát ngoạn mục của trâu rừng trước đàn sư tử

(Dân trí) - Đàn sư tử chẳng bao giờ chịu thất bại khi săn một con trâu rừng ở trên cạn. Tuy nhiên ở đoạn đoạn clip này trâu rừng đã khiến cho cả đàn sư tử phải thua “muối mặt” khi nó tận dụng được thế mạnh của mình đó là lội sông nước.

Thứ hai, 07/11/2016 - 07:01