Betere metingen aan moleculen met deuteronen

De Nederlandse Vrije Universiteit onderzoekt waarom eenvoudige moleculen met protonen als kernen zich aan de wetten van kwantummechanica houden, terwijl moleculen met deuteronen dat niet lijken te doen.

Trefwoorden: #deuteronen, #frequentie, #moleculen, #research

Lees verder

research

( Foto: Vrije Universiteit Amsterdam )

ENGINEERINGNET.BE - Onlangs heeft het LaserLaB van de Vrije Universiteit, gevestigd in Amsterdam, een nieuw wereldrecord gerealiseerd in de nauwkeurigheid waarmee vibratiefrequenties van het moleculaire waterstofion HD+ kunnen worden gemeten.

Uit deze metingen kwam een onverwachte afwijking naar voren die verband lijkt te houden met de magnetische eigenschappen van het deuteron, een van de kernen van het molecuul.

Saillant detail is dat een vergelijkbare afwijking is vastgesteld in precisiemetingen aan een exotische variant van het waterstofatoom: het muonisch deuterium. Deze resultaten zouden kunnen wijzen op nieuwe, nog onontdekte eigenschappen van deuteronen in atomen en moleculen.

De vraag is wat deze ‘nieuwe eigenschappen’ precies zijn. Mogelijk gaat het om een eigenschap die door de bestaande kwantumtheorie over het hoofd is gezien, of zelfs de verschijning van een nieuw elementair deeltje. Er kan echter ook sprake zijn van onbekende meetfouten in eerdere experimenten.

Om deze vraag te beantwoorden willen onderzoekers Max Beyer en Jeroen Koelemeij van de VU precieze metingen doen aan de magnetische kwantumeigenschappen van moleculen met nul, een en twee deuteronen (H2+, HD+ en D2+), en in toestanden met en zonder vibratie-energie.

Op deze manier kunnen de verschillende mogelijke verklaringen onafhankelijk worden getest. Voor de experimenten zal gebruik worden gemaakt van zowel een nieuw te bouwen opstelling als van de bestaande infrastructuur voor precisiemetingen van de QMLA-groep.

De Nederlandse organisatie van Wetenschappelijk Onderzoek heeft hieraan 700.000 euro subsidie toegekend.