24 augustus 2019

XENON1T heeft verval van xenon 124 waargenomen – halfwaardetijd: 1,8 x 10^22 jaar!

Credit: XENON COLLABORATION

De zeer gevoelige fotodetectoren van de XENON1T detector

Met het XENON1T experiment 1500 m diep onder het Italiaanse San Grasso gebergte hebben natuurkundigen het meest zeldzame proces ooit waargenomen: het verval van een xenon 124 atoom. De leeftijd van het heelal is 13,8 miljard jaar en dat is al een héél lange periode te noemen. De halfwaardetijd van xenon 124 echter is nog véél langer, namelijk… 1,8 x 10^22 jaar, yep  18.000.000.000.000.000.000.000 jaar, zeg een slordige biljoen keer de leeftijd van het heelal – ding dong 😯 . De meeste xenon atomen vervallen in minder dan twaalf dagen, maar xenon 124 duidelijk niet, die doet er heel wat langer over. De XENON1T detector is feitelijk niet gebouwd om dat verval te detecteren, maar om deeltjes donkere materie te vinden. Dat laatste is echter nog steeds niet gelukt. In de cilindrische tank van de detector zit 3200 kg vloeibare xenon (waarvan ongeveer 1 kg xenon 124 is), die constant op een temperatuur van -95 °C wordt gehouden.

Grafiek die het invangen van de twee elektronen door de atoomkern laat zien. Credit: XENON Collaboration / D.-M. Mei et al.

Een internationaal team van natuurkundigen heeft nu met XENON1T dat zéér zeldzame verval van xenon 124 mogen waarnemen, hetgeen gebeurt doordat twee elektronen in de banen rondom de atoomkern zijn ingevangen. Die atoomkern bevat 54 protonen, 70 neutronen en een wolk van elektronen in banen om de kern. Als de twee elektronen worden ingevangen dan veranderen twee protonen in twee neutronen en worden er twee neutrino’s uitgezonden. De rest van de elektronen arrangeert zich vervolgens ook weer in de banen om de atoomkern en daarbij wordt röntgenstraling uitgezonden. Xenon 124 is dan veranderd in Tellurium 124. Díe ‘two-neutrino double electron capture’ is waargenomen met XENON1T. In Nature is er vandaag een vakartikel over verschenen. Bron: Eurekalert.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.