Eksperyment PUMA, który ma zbadać powierzchnie szeregu jąder atomowych nie istniejących trwale w przyrodzie, został zatwierdzony do realizacji w CERN. Profesor Sławomir Wycech z Zakładu Fizyki Teoretycznej NCBJ podjął się zadania analizy kluczowych pomiarów tego eksperymentu.

Celem projektu PUMA jest utworzenie atomów antyprotonowych, w których jeden z elektronów zastąpiony jest antyprotonem, a jądro atomu jest niestabilne. Antyproton, „spadając” na jądro, będzie anihilował z jego nukleonami, w szczególności z neutronami z zewnętrznej powłoki jądrowej. W takiej reakcji powstanie kilka mezonów, które będą rejestrowane przez detektory. Identyfikacja powstających produktów i analiza ich parametrów kinematycznych pozwoli na badanie halo neutronowego jąder – w tym przypadku jąder niestabilnych – i na ocenę korelacji pomiędzy neutronami na powierzchniach badanych jąder. To właśnie zadanie powierzono profesorowi Sławomirowi Wycechowi.

„Technicznie eksperyment jest trudny” – wyjaśnia naukowiec. „Antyproton zostanie wytworzony i spowolniony w jednym z CERNowskich urządzeń o nazwie ELENA. Tak przygotowaną cząstkę należy umieścić w pułapce magnetycznej i przetransportować na odległość kilkudziesięciu metrów do innego urządzenia o nazwie ISOLDE, produkującego niestabilne jądra. Następnie trzeba doprowadzić do złapania antyprotonu na orbitę atomową i przeprowadzić pomiar produktów rozpadu jądra następującego w wyniku spadnięcia antyprotonu na jego zewnętrzną powierzchnię.”

Badanie ma znaczenie poznawcze dla fizyki jądrowej i kosmologii.

Koszt projektu wyniesie 5-10 milionów Euro. Zostanie on sfinansowany przez Fundację Humboldta, źródła europejskie i CERN.

Opis projektu (experiment proposal) http://cds.cern.ch/record/2691045/files/SPSC-P-361.pdf

Grafika: Decelerator ELENA (foto: Marek Pawłowski / NCBJ)