Áp dụng kỹ thuật khử thứ nguyên trong kênh rã qua X17 của neutron

Bài viết Áp dụng kỹ thuật khử thứ nguyên trong kênh rã qua X17 của neutron được nghiên cứu nhằm thu được biểu thức giải tích của tốc độ phân rã của neutron trong kênh rã thông qua hạt photon tối X17 bằng việc áp dụng kỹ thuật khử thứ nguyên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Áp dụng kỹ thuật khử thứ nguyên trong kênh rã qua X17 của neutron Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 ÁP DỤNG KỸ THUẬT KHỬ THỨ NGUYÊN TRONG KÊNH RÃ QUA X17 CỦA NEUTRON Phạm Tiến Dự Trường Đại học Thủy lợi, email: dupt@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG áp dụng để đưa một bài toán với các đại lượng vật lý trở thành một bài toán thuần túy. Trong các công bố [1,2], chúng tôi đã tìm Việc này làm cho việc tính toán được tách các giải quyết bài toán câu đố về thời gian riêng ra với tính chất và ý nghĩa vật lý. sống của neutron bằng cách tính đến các rã Trong bài báo này, chúng tôi sẽ áp dụng có sự tham gia của các hạt vật chất tối chưa kỹ thuật khử thứ nguyên để làm đơn giản hóa biết. Từ khi hạt vectơ Boson tối X17 được các bước tính toán, từ đó đánh giá khả năng phát hiện ra năm 2016 [3], đã có rất nhiều mở rộng cho các trường hợp phức tạp hơn. hướng nghiên cứu được phát triển xung quanh hạt “photon tối” này. Một trong số đó 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU là việc đề xuất các kênh rã mới của neutron thông qua hạt X17, nhằm giải thích sự sai Ta áp dụng quy tắc giản đồ Feymann để khác số liệu giữa hai phép đo “beam” và xác định biên độ tán xạ của neutron qua kênh “bottle” về thời gian phân rã của neutron. rã X17. Từ đó áp dụng các quy tắc và kỹ Trong các kênh rã khả dĩ được đề xuất, thuật tính toán của lý thuyết trường chúng ta chúng tôi xem xét trường hợp đơn giản nhất thu được biểu thức của bình phương biên độ khi neutron phân rã qua X17 thành neutron tán xạ. Áp dụng quy tắc vàng trong trường tối và cặp hạt - phản hạt neutrino hợp rã ba hạt, thu được biểu thức vi phân của n X 17  n X     , kênh rã này được tốc độ phân rã biểu diễn qua năng lượng của các hạt bay ra. Ivanov đưa ra [4]. Do khối lượng của X17 ở Sử dụng kỹ thuật khử thứ nguyên và tính mức trung bình, khoảng 17 MeV nên khi tính toán giải tích gần đúng để tính tích phân ba lớp toán ta không thể lấy giới hạn vô cùng lớn đó, thu nhận được biểu thức cuối cùng dưới hoặc vô cùng bé. Điều này làm cho các tính dạng giải tích của tốc độ phân rã neutron qua toán giải tích của các giản đồ có sự tham gia kênh rã X17. của X17 đều trở nên khá phức tạp. Trong các nghiên cứu trước [1,2], mặc dù chúng tôi đã 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU bỏ qua khối lượng của các hạt neutrino thì các tính toán vẫn rất dài dòng, rất khó để áp dụng khi xem xét các kênh rã phức tạp hơn. Do đó đòi hỏi phải cải tiến kỹ thuật tính toán sao cho tinh gọn và tối ưu hơn. Trong kỹ thuật khử thứ nguyên, người ta đặt các tham số mới dưới dạng là thương của hai đại lượng vật lý cùng thứ nguyên. Tham số mới vì đó sẽ không còn là một đại lượng vật lý và không còn thứ nguyên. Phương Hình 1. Giản đồ Feymann rã neutron pháp này rất phổ biến và thường xuyên được qua X17 225 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 Giản đồ Feymann tương ứng với quá trình mn2  mn2X  2mn E4 mn2  mn2X  2mn E4 n  nX   là:  E2  (5) 2mn 2mn  4E4 Biên độ tán xạ: 0  E4  mn  mnX (6)  iM  u  n X  ig1 u  n    Ta khử thứ nguyên của các đại lượng bằng cách đặt: i  g   q q M X2  u  e   ig 2  u  e    (1)   mn  mn  1,102  1,17.103 ;   E4   q M 2 2   X X mn 940 mn với: MX là khối lượng của X17 (16,7 MeV). 2 E2  mX  3 Bỏ qua khối lượng của neutrino, ta có bình E  ; X    0,32.10 (7) mn  mn  phương biên độ tán xạ là: Chú ý rằng các đại lượng trên đều không có 2 32 g12 g 22 M   p1. p2  p3 . p4  thứ nguyên và là các vô cùng bé cỡ phần 2 2   q 2  M X  nghìn. Chú ý rằng, tham số X lấy ở dạng bình ...