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铪和锆能否揭开暗物质之谜

查看:  发布日期:2019-01-30
  铪和锆是很特别的两种金属,相伴而生永不分离,类似于稀土里面的部分金属,只不过是稀土里面的金属更多。1998年德克萨斯州大学的Carl Collins教授做的一次实验中声称经伽玛射线照射的铪178m2,可以释放巨大的能量,其能量比化学反应高5个数量级,但比核反应低3个数量级。有学者认为正反暗物质湮灭会产生伽玛射线,铪的衰败同样会产生伽玛射线。锆和铪相伴而生,化学特性接近,锆主要用于耐腐蚀材料和核反应堆一层防护。也就是锆可以阻挡核辐射,对核电站的安全极为重要,当然核潜艇和核动力航母也如此。
  铪和锆让我们想到了原子核的构成,原子核分为中子和质子,质子是由两个上夸克和一个下夸克构成,而中子是由两个下夸克和一个上夸克构成。质子和中子结合的分成紧密,不能单独存在。铪和锆可以比喻成原子核的质子和中子,而且化学特性也很接近。与锆可以作为和反应堆的合金材料相比,铪却有另外一个特性,可以衰败产生伽马射线。伽马射线在宇宙中的比例非常高,一部分是因为恒星和超新星爆发产生,让人不解的是黑暗处也有伽马射线。所以一些天体物理学家说正反暗物质湮灭也会产生伽马射线。既然伽马射线生成可以和暗物质联系上,那么对铪的研究是否可以揭开暗物质之谜?
  当然对铪的研究绝非普通化学研究,而是使用加速器对撞铪粒子,或者对撞锆粒子。从中寻找新粒子,研究产生伽马射线的原因,再看看铪和锆的原子核的质子和中子都是什么夸克所构成。特别是用欧洲的加速器来研究铪和锆,当然我国北京正负电子对撞机也可以用来研究。除了粒子加速器之外,我国的超强超短激光器也可以用来研究铪,使用10帕瓦的激光照射铪和锆,看会有什么物理变化。据说我国的10帕瓦超强超短激光器是全球最高能量的,通过该激光器照射可以把普通物质变成反物质。不知道作用在铪和锆上会有什么反应,是否会有新的发现,特别是间接寻找暗物质方面。
  如果10帕瓦的超强超短激光器既然无法发现暗物质的踪迹,等到我国的100帕瓦更大能量的超强超短激光器研发成功在做实验。当然我国在研的全球最大的粒子加速器,对撞强度是欧洲的8倍,等到建成之后是否也考虑用于对撞铪粒子和锆粒子。研究铪粒子的衰变原因,看看是否和反物质有关,研究锆粒子为什么可以阻挡核辐射,这两种物质物理特性和原理要彻底研究清楚,可能会解开反物质之谜。除了用粒子加速器研究铪和锆之外,是否考虑在研究稀土中17中金属元素。也是用超强对撞机和超强超短激光器照射,研究带有磁性的稀土17种金属是否存在反物质特性。有人说反物质是引力子,稀土17中材料中有很多含磁材料。
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