Neutroneid on ulatuslikult uuritud juba alates nende avastamisest 1930ndatel. Kuigi selle tulemusena on leitud palju uut(tuumade lõhustumine jne), on füüsikud jätkuvalt masendunud oma püüetes neid lähemalt uurida, sest neil puudub elektrilaeng, ilma milleta neid paigal hoida ei saa. Prantsuse teadlastel õnnestus aga leida viis just selle tegemiseks. Oma teadusartiklis kirjeldavad nad meetodit, mille abil suur hulk neutroneid kokku koguda – kuni 55 tükki kuupsentimeetrisse – et neid pareminini jälgida.
Neutroni kvarkstruktuur. Pilt: Wikipedia
Selle tulemuse saamiseks tulistasid teadlased neutroneid kõige külmema võimaliku vedelikuga(heelium-4ga) täidetud konteinerisse, et neid aeglustada. Nii on temperatuur võrdne peaaegu absoluutse nulliga ning seetõttu imbuvad need läbi ventiili, mis need kinnisesse ruumi lõksustab. Selle protsessi abil õnnestus teadlastel lukustada ühte ruumi viis korda rohkem neutroneid kui varem võimalik. Uurimust juhtinud füüsiku Oliver Zimmer sõnas, et nad loodavad oma meetodit veelgi täiendada, et püüda kinnisesse ruumi 1000 kuupsentimeetrit neutroneid, kirjutab Physorg.com.
Sellise uurimustöö peamiseks mõtteks on uskumus, mille kohaselt neutronid võivad peita endas vastuseid mõningatele raskeimatele füüsikaprobleemidele, nende hulgas gravitatsiooni olemusele või universumi arengule pärast Suurt Pauku. Selleni jõudmiseks tuleb esmalt uurida ja kirjeldada aga teisi nähtusi. Üheks selliseks näiteks on see, et kuigi neutronitel puudub elektrilaeng, paistavad nad siiski omavat elektrilist dipooli. Siiani pole aga neutroni olemuse tõttu kellelgi seda mõõta õnnestunud. Rohkemate neutronite lõksustamisel kinnisesse ruumi ning nende aeglustamisel selle protsessi jooksul õnnestub teadlastel seda aga loodetavasti teha – ning mida rohkem neutroneid selles ruumis on, seda täpsemad mõõtmis- ja vaatlusandmed on.
Zimmer ning tema kolleegid loodavad, et nende tulemused aitavad mõningatele sellistele küsimustele vastata, kuid nad on veendunud, et keerulisematele küsimustele vastuste leidmiseks tuleb lõksu püüda veelgi rohkem neutroneid.
Teadusartikkel: “Superthermal Source of Ultracold Neutrons for Fundamental Physics Experiments“
Nukleonide (prootonite ja neotronite) vahelisi sidemeid pole võimalik välja
lülitada. Piltlikult võiks ette kujutada, et kui aatomit piisavalt tugevalt
“lüüa”, siis lendab sealt ehk mõni neutron välja, st aatomist neutroni kätte
saamiseks tuleb enamasti energiat kulutada. Vabu neutroneid saab tekitada
erinevates tuumareaktsioonides. Näiteks ebastabiilsete tuumade lagunemisel
või tuuma pommitamisel energeetiliste osakestega. Esmase ülevaate
erinevatest olemasolevatest neutronite allikatest annab näiteks vastav
vikipeedia artikkel: http://en.wikipedia.org/wiki/Neutron_source.
Tehislikuks neutronite vooks (artificial neutron flux) nimetatakse
neutronite voogu, mille tekitamisel oli mängus inimese käsi. Mitmete
eksperimentide õnnestumist takistab tüüpilistest neutrionite allikatest
saadavate vabade neutronite suur kiirus. Oluline saavutus antud katse juures
on, et leiti viis, kuidas neutroneid oluliselt aeglustada.