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CERN团队破解轻原子核形成谜题 揭示高能碰撞中氘核产生机制

2026-01-20 15:11          核物理
欧洲核子研究中心(CERN)ALICE合作组近日宣布,通过分析大型强子对撞机(LHC)的实验数据,成功揭示了高能粒子碰撞中轻原子核(如氘核)的形成机制,破解了困扰物理学界数十年的谜题。

研究发现,在高能质子-质子碰撞中产生的氘核,约90%是通过一个三阶段过程形成的:首先,碰撞产生一种极不稳定的激发态粒子——Δ重子;随后,Δ重子迅速衰变为一个π介子和一个核子(质子或中子);最后,该核子在冷却过程中与另一个核子结合,形成氘核。团队通过精密测量π介子与氘核的动量关联,观测到与Δ重子质量对应的峰值,为该机制提供了确凿证据。

这一发现不仅解决了关于轻核形成机制的长久争论,其模型独立的研究方法还将有助于改进高能碰撞的理论模型、更准确地解读宇宙射线观测数据。研究团队指出,该技术未来还可能应用于间接搜寻暗物质信号,例如通过测量宇宙射线中(反)氘核通量异常来探索超出标准模型的新物理现象。


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