Fundamental physics with cold and ultracold neutrons

R. Alarcón

Department of Physics and Astronomy, Arizona State University, Tempe, AZ 85287, USA.

Recibido el 2 de marzo de 2006
Aceptado el 18 de agosto de 2006

Abstract

Cold and ultra-cold neutrons are ideal tools for testing fundamental symmetries of the electroweak interaction. The emphasis is on precision measurements of the intrinsic properties of the neutron, the neutron lifetime and correlation coefficients from the neutron beta-decay spectrum and the determination of the strength of the hadronic weak interaction. The science opportunities are discussed with emphasis on the Spallation Neutron Source upcoming program at the Oak Ridge National Laboratory.

Keywords: Cold neutrons; fundamental symmetries; neutron beta decay; electric dipole moment.

Resumen

Neutrones fríos y ultrafríos son herramientas ideales para probar las simetrías fundamentales de la interacción electrodébil. El énfasis en medidas de precisión de las propiedades intrínsecas del neutrón, su vida media y los coeficientes de correlación del espectro del decaimiento beta del neutrón y la determinación de la intensidad de la interacción débil hadrónica. Las oportunidades científicas se discuten con énfasis en el programa de la "Spallation Neutron Source" que se inicia en el "Oak Ridge National Laboratory".

Descriptores: Neutrones fríos; simetrías fundamentales; decaimiento neutrón; dipolo eléctrico.

PACS: 14.20.DH; 23.40.-S; 24.80.+Y; 29.25.DZ

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References

1. I.B. Khriplovich and A.R. Zhitnitsky, Phys. Lett. 109B (1982 490).        [ Links ]

2. D.E. Groom et al. (Particle Data Group), Eur. Phys. J. C15 (2000) 1.        [ Links ]

3. F.L. Shapiro, Usp Fiz. Nauk, 95 (1968) 146.        [ Links ]

4. A New Search for the Neutron Electric Dipole Moment, M. Cooper and S. Lamoreaux (spokespersons), http://p25ext.lanl.gov/edm/edm.html.        [ Links ]

5. J.D. Jackson, S.B. Treiman, and H.W. Wyld, Jr., Phys. Rev. 106 (1957) 517.        [ Links ]

6. P. Herczeg, Prog. Nucl. Part. Phys. 46 (2001) 413.        [ Links ]

7. E.G. Adelberger and W.C. Haxton, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 35 (1985) 501.        [ Links ]

8. W. Haeberli and B. R. Holstein, in Symmetries in Nuclear Physics, eds. W. C. Haxton and E. Henley (1995).        [ Links ]

9. B. Desplanques, J. Donoghue, and B. Holstein, Ann. Phys. 124 (1980) 449.        [ Links ]

10. S.A. Page et al., Phys. Rev. C 35 (1987) 1119.        [ Links ]

11. M. Bini et al., Phys. Rev. Lett. 55 (1985) 795.        [ Links ]

12. C.S. Wood et al., Science 275 (1997) 1759.        [ Links ]

13. V.V. Flambaum and D.W. Murray, Phys. Rev. C 56 (1997) 641.        [ Links ]

14. W.C. Haxton, C.P Liu, and M.J. Ramsay-Musolf, Phys. Rev. C 65 (2002) 045502.        [ Links ]

15. B. Desplanques, Phys. Rep. 297 (1998) 1.        [ Links ]

16. S. L. Zhu, et al., nucl-th/0407087 (2004).        [ Links ]