{{위키데이터 속성 추적}}
'''중성자-4''' 또는 '''테트라뉴트론'''(tetraneutron)은 4개의 [[중성자]]로 이루어진 가상의 안정한 핵이다. 이 입자핵의 존재는 현대 [[핵물리학]]의 힘 모델로는 설명이 되지 않는다.<ref name=cierjacks65>{{저널 인용 |last = Cierjacks |first = S. |display-authors=etal  |year = 1965년 |title = Further Evidence for the Nonexistence of Particle-Stable Tetraneutrons |journal = [[Physical Review]] |volume = 137 |issue = 2B |pages = 345–346 |doi = 10.1103/PhysRev.137.B345 |bibcode = 1965PhRv..137..345C }}</ref> 이 입자는 2001년 [[프란시스코 미겔 마르케스]]와 동료팀이 [[캉]]의 [[GAINL]](Grand Accélérateur National d'Ions Lourds)에서 [[베릴륨]]과 [[리튬]] 핵 충돌 실험 도중 입자가 존재함을 암시하는 몇몇 증거를 발견했다.<ref name="marques02">{{저널 인용 |last = Marqués |first = F. M. |display-authors=etal |year = 2002년 |title = Detection of neutron clusters |journal = [[Physical Review C]] |volume = 65 |issue = 4 |pages = 044006 |doi = 10.1103/PhysRevC.65.044006 |arxiv = nucl-ex/0111001 |bibcode = 2002PhRvC..65d4006M }}</ref> 하지만 이후 다시 이 입자를 관찰하려는 시도는 실패하였다.

== 마르퀴에의 실험 ==
마르퀴에 실험팀은 여타 [[입자 가속기]] 실험처럼 탄소 타겟을 향해 원자핵을 발사하고 충돌로 흩뿌려지는 입자들을 관측했다. 이 실험에서는 [[탄소]]판에 [[베릴륨 동위 원소|베릴륨-14]], 베릴륨-15, [[리튬 동위 원소|리튬-11]]을 쏘았으며 실험값 대부분은 베릴륨-14에서 쏜 것에 나왔다. 이 베릴륨 동위원소는 핵에 중성자 4개를 가지고 있으며, 탄소 타겟과 고속충돌시 쉽게 핵이 분열되는 특성을 가지고 있었다.<ref name="marques02" /> 현대의 원자핵 모델에서는 베릴륨-10이 생성되며 독립된 중성자 4개가 나와야 한다고 예측했으나, 실제 실험 결과 베릴륨-10이 만들어지면서 나온 핵분열 생성물 입자가 단 하나만 나왔다. 이는 중성자 4개가 결합된 입자, 중성자-4임을 암시하는 것이었다.

== 마르퀴에의 실험 이후 ==
마르퀴에의 실험을 검증하기 위한 후속 실험에서는 원래 마르퀴에가 했던 실험 결과 분석의 일부에 오류가 있다는 주장이 나왔으며,<ref name="sherrill04">{{저널 인용 |last = Sherrill |first = B. M.  |last2 = Bertulani |first2= C. A |year = 2004년 |title = Proton-tetraneutron elastic scattering |journal = [[Physical Review C]] |volume = 69 |issue = 2 |pages = 027601 |doi = 10.1103/PhysRevC.69.027601 |arxiv = nucl-th/0312110 |bibcode = 2004PhRvC..69b7601S }}</ref> 다른 방법으로 중성자-4를 검출하려는 시도는 실패하였다.<ref name="aleksandrov05">{{저널 인용 |last = Aleksandrov |first = D. V. |display-authors=etal |year = 2005년 |title = Search for Resonances in the Three- and Four-Neutron Systems in the <sup>7</sup>Li (<sup>7</sup>Li, <sup>11</sup>C) 3''n'' and <sup>7</sup>Li (<sup>7</sup>Li, <sup>10</sup>C) 4''n'' Reactions |journal = [[JETP Letters]] |volume = 81 |issue = 2 |pages = 43–46 |doi = 10.1134/1.1887912 |bibcode = 2005JETPL..81...43A }}</ref> 하지만, 안정된 중성자-4가 실제로 존재함이 확인할 경우 현대의 원자핵 모델은 대폭 수정해야 한다. 이에 대한 대체 모델 중 하나는 베르툴라니와 젤레빈스키가 만든 모델로<ref name="bz03">{{저널 인용 |last = Bertulani |first = C. A. |last2 = Zelevinsky |first2 = V. G. |year = 2003년 |title = Tetraneutron as a dineutron-dineutron molecule |journal = [[Journal of Physics G]] |volume = 29 |pages = 2431–2437 |doi = 10.1088/0954-3899/29/10/309 |id = |arxiv=nucl-th/0212060 |bibcode = 2003JPhG...29.2431B |issue = 10 }}</ref> 이들은 실제로 중성자-4가 존재할 경우 두 [[다이뉴트론]](중성자-2) 분자가 결합되어 있는 형태일 것이라고 제안했다. 그러나, 중성자가 여러 개 결합된 입자들 사이에 일어날 수 있는 상호작용을 모델링하러는 시도는 실패했으며<ref name="lazauskas05">{{저널 인용 |last = Lazauskas |first = R. |last2 = Carbonell |first2 = J. |year = 2005년 |title = Three-neutron resonance trajectories for realistic interaction models |journal = [[Physical Review C]] |volume = 71 |pages = 044004  |doi = 10.1103/PhysRevC.71.044004 |id = |arxiv=nucl-th/0502037v2 |bibcode = 2005PhRvC..71d4004L |issue = 4 }}</ref><ref name="arai03">{{저널 인용 |last = Arai |first = K. |year = 2003년 |title = Resonance states of <sup>5</sup>H and <sup>5</sup>Be in a microscopic three-cluster model |journal = [[Physical Review C]] |volume = 68 |issue = 3 |pages = 034303 |doi = 10.1103/PhysRevC.68.034303 |bibcode = 2003PhRvC..68c4303A }}</ref><ref name="hemmdan02">{{저널 인용 |last = Hemmdan |first = A. |last2= Glöckle |first2= W.  |last3= Kamada |first3= H. |year = 2002년 |title = Indications for the nonexistence of three-neutron resonances near the physical region |journal = [[Physical Review C]] |volume = 66 |issue = 3 |pages = 054001 |doi = 10.1103/PhysRevC.66.054001 |id =  |arxiv=nucl-th/0208007 |bibcode = 2002PhRvC..66e4001H }}</ref> 다른 연구자들은 "많은 해밀토니안에 대한 기타 여러 성공적인 가정들을 전부 다 인정하지 않고서는 단순히 중성자-4가 묶일 수 있는 현대 핵물리학 교체 모델은 존재해 보이지 않는다. 이말은, 실제로 중성자-4가 안정된 채 존재할 수 있음이 증명되면 핵물리학에 대한 우리의 이해는 근본부터 바뀌어야 한다는 것을 의미한다"라고 말했다.<ref name="pieper03">{{저널 인용 |last = Pieper | first = S. C. |year = 2003년 |title = Can Modern Nuclear Hamiltonians Tolerate a Bound Tetraneutron? |journal = [[Physical Review Letters]] |volume = 90 |issue = 25 |pages = 252501  |doi = 10.1103/PhysRevLett.90.252501 |id =  |arxiv=nucl-th/0302048 |bibcode=2003PhRvL..90y2501P}}</ref>

2016년, [[일본]] [[이화학연구소]]의 연구진들은 중성자-4가 공진 상태로 존재할 수 있다는 증거를 보였다. 이 연구팀은 양성자 2개, 중성자 2개를 가진 [[헬륨-4]] 액체를 타겟으로 양성자 2개, 중성자 6개를 가진 [[헬륨-6]]을 쏘았다. 여기서 때때로 충돌시 양성자 4개, 중성자 4개를 가진 [[베릴륨-8]] 핵을 만들어냈으며 나머지 중성자 4개의 존재는 확인되지 않았다. 이를 통해 중성자 4개가 결합된 핵이 만들어지면 10<sup>−21</sup>초 내에 다른 입자로 붕괴될 것임을 계산했다.<ref>{{웹 인용 |title = Physicists find signs of four-neutron nucleus |url = https://www.sciencenews.org/article/physicists-find-signs-four-neutron-nucleus |website = Science News |access-date = 2016-02-08}}</ref><ref>{{웹 인용 |title = Four neutrons together momentarily |url = http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature17884.html |website = Nature News and Views |access-date = 2016-04-06}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[뉴트로늄]]

== 각주 ==
{{각주}}

== 외부 링크 ==
* [https://web.archive.org/web/20160303193644/http://www.cnrs.fr/cw/en/pres/compress/noyau.htm Announcement of possible tetraneutron observations]
* {{언어링크|fr}} [https://web.archive.org/web/20081125161235/http://www.ganil.fr/user/news/com/com170402.html Announcement of possible tetraneutron observations]

[[분류:아원자 입자]]
[[분류:중성자]]
[[분류:중성자의 동위체]]
[[분류:가설상의 핵]]