利用 J-PARC 脉冲中子束精确测量中子寿命
高能物理 - 实验
2021-04-14 v1 核实验
摘要
中子通过 beta 衰变过程衰变为质子、电子和反中微子。衰变寿命（∼880 s）是弱相互作用中的一个重要参数。例如，中子寿命是用于确定 CKM 夸克混合矩阵的 || 参数的一个参数。该寿命也是大爆炸核合成（预测早期宇宙中轻元素合成）的输入参数之一。然而，目前中子寿命的实验测量值因方法不同而有显著差异（8.4 s 或 4.0）。一种是在中子储存瓶中测量幸存中子的瓶方法。另一种是在探测器中测量中子束流和衰变率的束流方法。有讨论认为该差异源于未考虑的系统误差或不可探测的衰变模式，例如暗衰变。在日本质子加速器研究复合设施（J-PARC）的 BL05 MLF 开展了一类新型束流实验。该实验利用脉冲中子束和时间投影室同时测量中子束流与衰变率。我们将介绍中子寿命研究的国际现状以及 J-PARC 的最新结果。
引用
@article{arxiv.2102.09758,
title = {Precise Neutron Lifetime Measurement Using Pulsed Neutron Beams at J-PARC},
author = {N. Sumi and K. Hirota and G. Ichikawa and T. Ino and Y. Iwashita and S. Kajiwara and Y. Kato and M. Kitaguchi and K. Mishima and K. Morikawa and T. Mogi and H. Oide and H. Okabe and H. Otono and T. Shima and H. M. Shimizu and Y. Sugisawa and T. Tanabe and S. Yamashita and K. Yano and T. Yoshioka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.09758},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 6 figures, Proceedings of J-PARC Symposium 2019