ปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนกับนิวเคลียสหนักคำนวณจากหลักการแรก

ปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนกับนิวเคลียสหนักคำนวณจากหลักการแรก

เพื่ออธิบายปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนกระจายออกจากนิวเคลียสของแคลเซียม-40 และตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองโดยใช้ ข้อมูลจากการทดลอง หนึ่งในเป้าหมายที่สำคัญที่สุดของฟิสิกส์นิวเคลียร์คือการทำนายคุณสมบัติที่สังเกตได้ของนิวเคลียสของอะตอมโดยพิจารณาจากจำนวนโปรตอนและนิวตรอนที่บรรจุอยู่ ซึ่งเป็นสิ่งที่พิสูจน์ได้ยากสำหรับทุกคนยกเว้นนิวเคลียส

ที่ง่ายที่สุด 

คุณสมบัติที่น่าสนใจประการหนึ่งคือการที่นิวเคลียสมีปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคที่มีมวลน้อยกว่ามากที่เรียกว่าเลปตอน ซึ่งรวมถึงอิเล็กตรอนและนิวตริโน และเพื่อนร่วมงานสนใจเป็นพิเศษที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมว่านิวตริโนมีปฏิสัมพันธ์กับนิวเคลียสอย่างไร เนื่องจากข้อมูลนี้สามารถนำไปใช้ในการทดลองนิวตริโนที่ดีขึ้นได้ 

เนื่องจากนิวตริโนไม่มีประจุไฟฟ้า พวกมันจึงไม่มีปฏิกิริยากับนิวเคลียสซึ่งมักจะเกิดขึ้น ดังนั้นจึงไม่มีข้อมูลการทดลองมากนักในการฝึกฝนแบบจำลองทางทฤษฎีแต่ทีมของ Sobczyk กลับมุ่งความสนใจไปที่วิธีที่อิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์กับนิวเคลียส ซึ่งจะทำให้เลปตอนทั้งหมดมีลักษณะทั่วไป 

พวกเขาคำนวณว่าอิเล็กตรอนตัวเดียวมีปฏิสัมพันธ์กับแคลเซียม-40 อย่างไรโดยใช้หลักการพื้นฐานของ “ทฤษฎีสนามพลัง chiral” ซึ่งอธิบายถึงแรงที่ถ่ายทอดและประสบการณ์โดยโปรตอนและนิวตรอนแต่ละตัวในนิวเคลียส มีโปรตอนและนิวตรอนมากเกินไปก่อนหน้านี้มีโปรตอนและนิวตรอนจำนวนมากเกินไป

ในนิวเคลียสขนาดแคลเซียม-40 สำหรับการคำนวณดังกล่าว ในแนวทางทฤษฎีใหม่ของพวกเขา นักวิจัยได้คำนวณ “ฟังก์ชันการตอบสนองตามยาว” ของแคลเซียม-40 ซึ่งเป็นความน่าจะเป็นที่อิเล็กตรอนจะหักเหในมุมหนึ่งเมื่อเข้าสู่บริเวณใกล้เคียงของนิวเคลียส เมื่อเปรียบเทียบการคำนวณของพวกเขา

กับการสังเกตจากการทดลองการกระเจิงจริง Sobczyk และเพื่อนร่วมงานพบว่าพวกเขามีความสอดคล้องกันอย่างใกล้ชิดในกรณีที่อิเล็กตรอนและนิวเคลียสแลกเปลี่ยนโมเมนตัมในระดับต่ำหรือปานกลาง เทคนิคนี้ยังช่วยให้พวกเขาสามารถหาปริมาณความไม่แน่นอนใดๆ 

ในการคำนวณ

ได้อย่างเข้มงวด ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานมากทีมงานเชื่อว่าวิธีการนี้แสดงถึงหลักชัยที่สำคัญต่อการคำนวณหลักการแรกของปฏิสัมพันธ์ระหว่างนิวตริโนและนิวเคลียส ในอนาคต มันสามารถให้คำแนะนำสำหรับการสร้างเครื่องตรวจจับนิวตริโน ซึ่งจะค้นหาสัญญาณที่ละเอียดมาก

ของการโต้ตอบระหว่างนิวตริโนกับสสาร วิธีการของพวกเขายังสามารถให้แสงสว่างใหม่เกี่ยวกับผลกระทบของ “การสั่นของนิวตริโน” ที่เข้าใจได้ไม่ดี ซึ่งอนุภาคจะเปลี่ยนรูประหว่างนิวตริโนสามรสชาติที่แตกต่างกันโดยธรรมชาติ สำหรับตอนนี้ ทีมงานมีเป้าหมายที่จะดำเนินการคำนวณหลักการแรก

เป็นหนึ่งในเหตุผลที่วุฒิสภาลงมติไม่ให้สัตยาบันในปี 2542รับฟังผู้ละเมิดสนธิสัญญา จะสำรวจความเป็นไปได้นี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม ของนิวเคลียสอาร์กอน ซึ่งจะใช้เป็นเป้าหมายในการตรวจจับในการทดลองนิวตริโนใต้ดินลึก (DUNE) ที่กำลังจะมีขึ้นในสหรัฐอเมริกา การทดลองนี้จะทำร่วมกัน

เมื่อใช้ตัวกรอง 

สถานีจะสกัดอนุภาคของแข็งในอากาศที่ผ่านไปโดยมีลายเซ็นกัมมันตภาพรังสีที่แตกต่างกัน ซึ่งเกิดจากการระเบิดฟิชชันในชั้นบรรยากาศ ใต้น้ำ และตื้นๆ ใต้ดิน ในการตรวจจับการระเบิดที่ฝังลึกซึ่งไม่ปล่อยอนุภาคดังกล่าวสู่อากาศ ครึ่งหนึ่งของสถานียังใช้อุปกรณ์ที่ใช้ถ่านในการสกัดไอโซโทปซีนอน

กัมมันตภาพรังสี ซีนอนที่เป็นก๊าซเฉื่อยจึงไม่รวมตัวกับเศษผงหรือฝุ่นเพื่อสร้างอนุภาคของแข็งขนาดใหญ่ขึ้น แต่สามารถซึมผ่านหินไปยังพื้นผิวได้ สำหรับห้องปฏิบัติการซึ่งกระจายอยู่ทั่วโลก พวกเขาตรวจสอบเอาต์พุตของสถานีนิวไคลด์กัมมันตรังสี โดยให้การวิเคราะห์ตัวอย่างที่ดูน่าสงสัยโดยอิสระ

ในการตรวจสอบการระเบิดของนิวเคลียร์ใต้น้ำ CTBTO ใช้ไมโครโฟนที่ดัดแปลงเป็นพิเศษซึ่งแขวนอยู่ใต้ผิวน้ำทะเล 600–1200 ม. และเครื่องวัดแผ่นดินไหวบนบกที่เกาะ 11 แห่งในมหาสมุทรแอตแลนติก แปซิฟิก และอินเดีย “ไฮโดรโฟน” ตรวจจับคลื่นเสียงที่เกิดจากการทดสอบนิวเคลียร์ 

โดยใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าคลื่นดังกล่าวสามารถเดินทางผ่านน้ำเป็นระยะทางไกลมาก โดยเฉพาะที่ระดับความลึกประมาณ 1 กม. พวกเขาจับคลื่นเสียงความถี่ต่ำมากจากการทดสอบนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศและที่ความลึกตื้นๆ ใต้ดิน สถานีนี้สร้างขึ้นใน 35 ประเทศที่แตกต่างกัน 

วางระเบิดปลอม (หรือเปล่า)การจัดพื้นที่ตรวจสอบสำหรับการฝึกซ้อมภาคสนามแบบบูรณาการปี 2014 ในจอร์แดนเพื่อให้ดูเหมือนว่ามีการทดสอบนิวเคลียร์เกิดขึ้น (โดยไม่ได้จุดชนวนระเบิดนิวเคลียร์จริง) จะเป็นความท้าทายสำหรับเจ้าหน้าที่จากองค์การสนธิสัญญาห้ามการทดสอบโดยสมบูรณ์ 

หนึ่งในสิ่งที่ยากที่สุดในการสร้างขึ้นมาใหม่คือระดับที่ถูกต้องของนิวไคลด์รังสีในอากาศ แทนที่จะกระจายสารกัมมันตภาพรังสีในสิ่งแวดล้อมซึ่งมีความเสี่ยงต่อสุขภาพ ทางเลือกหนึ่งคือการใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองการแปรผันเชิงพื้นที่ของสารต่างๆ ที่เป็นปัญหา จากนั้นใช้ข้อมูลนี้

เพื่ออัปเดตการอ่านข้อมูลของผู้ตรวจสอบโดยอัตโนมัติและต่อเนื่อง เครื่องมือวัดตามตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ที่เปิดเผยผ่าน GPS หัวหน้าทีมนักวิทยาศาสตร์และช่างเทคนิคที่พัฒนาสถานการณ์จำลองกล่าวว่า “เราต้องแน่ใจว่าสถานการณ์การทดสอบมีความน่าเชื่อถือทางวิทยาศาสตร์และสอดคล้องกัน

สิ่งที่น่าปวดหัวอีกประการหนึ่งสำหรับผู้ที่สร้างสภาวะที่ถูกต้องใกล้กับศูนย์คือชุดของอาฟเตอร์ช็อกที่จะมาพร้อมกับการทดสอบ การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ก็เป็นทางเลือกหนึ่งเช่นกัน แนวคิดคือการจี้ข้อมูลคลื่นไหวสะเทือนที่บันทึกโดยผู้ตรวจสอบในภาคสนามและสลับกับข้อมูล “เทียม” ก่อนที่จะวิเคราะห์ อย่างไรก็ตาม Macleod กล่าวว่า ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่า 

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์