9 августа 2022

В Петербургском институте ядерной физики исследовали новые перспективы по изучению гравитационных и электромагнитных свойств нейтрона

Ученым НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ удалось в 10 млн. раз увеличить величину пространственного отклонения нейтрона под действием внешней силы за счет использования эффектов динамической дифракции.

Данная работа является продолжением ряда ярких и оригинальных работ, проводимых НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ по исследованию особенностей динамической дифракции нейтронов по Лауэ в совершенных кристаллах и применению возникающих эффектов для изучения фундаментальных свойств нейтрона.

В условиях дифракции было продемонстрировано расщепление неполяризованного нейтронного пучка на два поляризованных с противоположными направлениями спина в слабом градиенте магнитного поля (аналог эксперимента Штерна–Герлаха). Впервые экспериментально получено значение коэффициента дифракционного усиления, которое составило ~ 2×10tgΘB, (ΘB - угол дифракции), что согласуется с теорией. Величина пространственного расщепления дифрагирующего пучка нейтронов достигла 4.1 ± 0.1 см, в то время как для свободного нейтрона расщепление составило бы ∼ 3.8 × 10−7 см при тех же условиях, соответственно, чтобы расщепиться на 4 см, пучок в пустом пространстве должен был бы пройти расстояние ~1 км, а не ~ 10 см как это было данном эксперименте.

Обнаружение данного эффекта открывает новые перспективы по изучению гравитационных и электромагнитных свойств нейтрона с новой, недостижимой ранее, точностью. А также является косвенным свидетельством того, что совершенство и однородность реально существующих кристаллических материалов, в частности кремния, гораздо выше, чем можно было бы ожидать.