聚变反应堆或可产生暗物质候选粒子轴子

他们的分析基于电视剧《生活大爆炸》中一个反复出现的笑话情节：虚构的物理学家谢尔顿·库珀和莱纳德·霍夫斯塔特试图计算聚变装置中的轴子产生，但始终未能得出解决方案。

轴子是假设的极轻粒子，是解释暗物质的主要候选者。暗物质似乎构成了宇宙中的大部分物质，而普通可见物质只占较小比例。

暗物质尚未被直接探测到，但通过引力效应揭示了自身的存在，例如星系和恒星的运动无法仅用可见物质来解释。

在发表于《高能物理杂志》的新研究中，该团队考虑了一个大型聚变反应堆，使用氘和氚作为燃料，并带有锂衬里的容器，类似于法国南部正在开发的设计，预计在运行期间会产生高通量的中子。

尤雷·祖潘解释说，从聚变核心流出的中子将与反应堆壁中的材料相互作用，并触发核反应，从而可能产生新粒子，包括可能的轴子态。

第二个产生通道出现在中子与其他粒子散射并损失能量时，通过称为轫致辐射或制动辐射的过程发射辐射，这也可能导致新的轻粒子的产生。

祖潘将此与《生活大爆炸》剧集中展示的白板计算进行了对比，后者估计聚变反应堆中产生的轴子（通过与太阳中相同的机制）将比来自太阳本身的轴子更难探测，导致虚构角色在他们的尝试上标记了一个悲伤的表情。

他指出，太阳远比任何人造反应堆更大、更强大，因此自然会产生更多这些假设粒子，但如果反应堆依赖与恒星内部不同的过程，它们仍然可能有用。

电视剧集没有明确提及轴子，方程仅作为视觉参考出现，但它们为熟悉太阳轴子模型和暗物质搜索的物理学家提供了一个内部笑话。

"这就是为什么作为一名科学家观看它很奇妙，"祖潘说。"笑话有很多层次。"

研究报告：《在聚变反应堆中寻找奇异标量粒子》

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