Регистрируйтесь!

Регистрация даст вам возможность добавлять свой контент на сайт новости, статьи, фото, видео, вести свой блог, создавать группы писать комментарии и прочее. Сайту нужны копирайтеры, seo, помощь в наполнении и продвижении, сделай свой вклад. По всем вопросам работы сайта, а также предложения и замечания, направляйте райкому портала.

Мы будем рады, если вы поддержите портал



Вконтакте Одноклассники Твиттер Фейсбук

красный зелёный голубой

Ученые поймали нейтрино

Ученые поймали нейтрино
ПОЛНЫЙ АНТИПАРАЗИТАРНЫЙ КОМПЛЕКТ (НА 10 ДНЕЙ ЧИСТКИ). ЛИМОННО ЭВКАЛИПТОВАЯ ЧИСТКА

Ученым удалось обмануть время и поймать частицу-призрака

Российские ученые-физики совместно со своими американскими коллегами сумели найти подтверждение почти полувековым предсказаниям о том, что так называемая «частица-призрак» нейтрино взаимодействует с обычным веществом. Было проведено исследование, которое способно помочь в создании устройства, просвечивающего ядерные реакторы, а также узнать, какие процессы происходят внутри сверхновых.

В 1974 году среди ученых была высказана теория о возможности взаимодействия каким-то неизвестным способом нейтрино и вещества. Данные элементарные частицы в миллионы раз легче электрона могут свободно проходить сквозь планеты. Периодически происходит столкновение с ядрами атомов, и нейтрино вступают во взаимодействие с некоторыми нейтронами и протонами. Но четыре десятилетия назад ученые сделали предположение, что возможно взаимодействие между нейтрино и ядром как единым целым. Данный механизм носит название когерентного рассеивания нейтрино на ядрах. Его предложили в качестве одной из составляющих Стандартной модели электрослабых взаимодействий, однако до настоящего времени не подтвердили экспериментально.

Электрослабое взаимодействие является общим описанием нескольких фундаментальных взаимодействий – электромагнитного и слабого. Принято считать, что после достижения Вселенной температуры около 1015 кельвинов (а случилось это практически сразу же после Большого Взрыва), эти взаимодействия представляли собой единое целое. Слабые силы, в отличие от электромагнитных, проявляются в значительно меньших масштабах относительно размера ядра атома. Они предусматривают бета-распад ядра, при котором возможно выделение не только нейтрино, но и антинейтрино. В то же время, согласно теории электрослабого взаимодействия, возникает не только нейтрино, но и его взаимодействие с веществом, материей.
Теория гласит, что если между нейтрино и ядром за счет когерентного рассеивания происходит процесс взаимодействия, в таком случае происходит выделение энергии, передающейся ядру через Z-бозон, который является переносчиком слабого взаимодействия. Зафиксировать данный процесс очень сложно, потому как выделение энергии очень незначительное. Для повышения вероятности когерентного рассеивания применяются в качестве мишеней тяжелые элементы, в частности, цезий, йод и ксенон. В то же время, чем тяжелее ядро, тем сложнее эту отдачу обнаружить, что, в свою очередь, также осложняет ситуацию.

Ученые предлагали для обнаружения рассеяния нейтрино применять криогенны детекторы, теоретически способны фиксировать даже взаимодействие простого вещества и темной материи. Криогенный детектор является очень холодной камерой, температура в которой всего лишь на сотую градуса выше абсолютного нуля, и которая улавливает то небольшое количество тепла, которое выделяется в процессе реакции ядер с нейтрино. Как субстрат, используют кристаллы вольфрамата кальция или германия помимо этого, роль детекторов могли бы выполнить и сверхпроводниковые устройства, инертные жидкости или модифицированные полупроводники.

После проведения необходимых расчетов исследователи установили, что идеальным кандидатом для мишени является йодид цезия с примесями натрия. Именно кристаллы данного вещества стали основой для детектора небольших размеров (вес его составил всего 14 килограммов, а размер – 10х30 сантиметров). Установлен был этот детектор на источнике нейтронов SNS , который находится в американском штате Теннеси, при Национальной лаборатории Ок-Ридж. Детектор поместили в экранированный бетоном и железом туннель примерно в двух десятках метров от источника, который воспроизводит нейтронные пучки, но в то же время возникает и побочный эффект – нейтрино.

Искусственный источник SNS, в отличие от природных источников нейтрино, в частности, земной атмосферы или Солнца, способен произвести достаточно большой пучок нейтрино для улавливания его детектором, однако в то же время достаточно малый для возникновения когерентного рассеивания. Как отмечают исследователи, детектор и источник подходили друг другу практически идеально. Молекулы йодида цезия при взаимодействии с частицами преобразуются в сцинтилляторы (иными словами, они переизлучают энергию в виде света). И зарегистрировать удалось именно этот свет. Согласно Стандартной модели, во взаимодействие с кристаллом вступили мюонное нейтрино, электронное нейтрино и мюонное антинейтрино.

Данное открытие имеет важное значение. И дело вовсе не в том, что ученые в очередной раз подтвердили физическую картину мира, которую описывает Стандартная модель. Благодаря когерентному рассеиванию ученые надеются разработать определенные средства и методики мониторинга ядерных реакторов, которые помогли бы видеть сквозь стены, что происходит внутри. Кроме того, когерентное рассеивание происходит и внутри нейтронных и обычных звезд, а также в процессе вспышек сверхновых. Таким образом, это даст возможность узнать больше об их строении и жизни. Ученым известно, что присутствующие в недрах сверхновых нейтрино при взрыве ударяются о внешнюю оболочку, образуя ударную волну, разрывающую звезду на куски. За счет когерентного рассеивания можно объяснить подобное взаимодействие между нейтрино и веществом звезды, которая взрывается.

Помимо этого, в процессе поиска вимпов – теоретических частиц темного вещества – исследователи полагаются на фиксирование излучения, которое возникает от их столкновения и атомными ядрами. Его необходимо отличать от того фона, который создает когерентное рассеивание нейтрино. За счет этого можно улучшить данные, которые можно получить о темной материи при помощи криогенного и прочих детекторов.

No related links found 
Поставьте оценку:
Рейтинг 0 (Проголосовало: 0)
Понравилось? Поделитесь с друзьями через кнопки социальных сетей!

Добавить страницу в закладки

0
41
Новое видео