자유 중성자의 붕괴 모드 관찰

자유 중성자의 방사능 베타 붕괴가 50여년 전에 관찰된 이후로, 중성자 붕괴에 의해서 생성되는 양성자, 전자, 그리고 반중성미자(antineutrino)를 측정하는 연구들이 진행되었다. 양자 전기역학(quantum electrodynamics)에서는 대전된 붕괴 생성물과 동반되는 소프트 양성자의 연속 스펙트럼을 예측하지만, 양성자는 정의하기 어려운 것으로 증명되었다. 이러한 방사선은 베타 핵과 전자 포획 붕괴에서 측정되지만, 자유 중성자 붕괴에서는 측정되지 않는다. 최근 이러한 붕괴 모드가 미국 메릴랜드 게이더스버그에 위치하고 있는 NIST(National Institute of Standards and Technology)의 NG-6(Neutron Guide 6) 시설에서 실시된 실험을 통해서 관찰되었다. 이번 측정 결과는 이론과 일치하고 있으며, 중성자 베타 붕괴를 동반하는 약한 상호작용 프로세스를 보다 자세히 연구할 수 있는 기회를 제공하고 있다.