Физики смогли поймать неуловимые частицы-призраки, покидающие ядерный реактор

Фото: Getty Images

С помощью нового детектора ученые смогут улучшить понимание одной из самых загадочных элементарных частиц – нейтрино. Когда вы это читаете, через ваше тело проносятся миллиарды нейтрино каждую секунду.

Нейтрино — это элементарные частицы с настолько маленькой массой, что долго время физики считали, что это вообще безмассовые частицы. Нейтрино не имеют электрического заряда, поэтому на них не действуют электромагнитные силы. Из-за того, что нейтрино имеют очень маленькую массу и не имеют заряда, эти практически не взаимодействуют с обычной материей. Они могут легко пролететь через Землю.

Каждую секунду 60 миллиардов нейтрино от Солнца проходят через каждый квадратный сантиметр нашей планеты. И конечно же они проходят и через наши тела, хотя мы этого и не замечаем. Нейтрино являются неуловимыми частицами, а потому их часто называют частицами-призраками. Чтобы поймать нейтрино физикам нужны огромные детекторы, но ученые с помощью небольшого детектора смогли поймать нейтрино, вылетающие из ядерного реактора. Исследование опубликовано в журнале Nature, пишет IFLScience.

Нейтрино, которые возникают в космосе, обычно имеют огромную энергию. Чтобы изучить нейтрино, а также источники их происхождения физикам нужно зафиксировать редкий случай, когда нейтрино сталкиваются с атомом, что приводит к появлению вспышки света.

Обычно для этого используются резервуары с чрезвычайно чистой водой размером со здание или огромные ледники. Ранее физики выяснили, что нейтрино, имеющие более низкую энергию, чем обычно, могут вступать во взаимодействие с материей несколько иным способом. Это явление известно как когерентное упругое рассеивание нейтрино на ядре атома.

По сути, нейтрино взаимодействует со всем ядром атома, вызывая незначительное изменение его движения. Для измерения этого явления ученые использовали небольшой детектор CONUS+ весом всего 3 кг. Для сравнения детектор IceCube в Антарктиде использует 1 кубический километр льда для обнаружения нейтрино.

Физикам был нужен источник большого количества нейтрино с низкой энергией и им стала АЭС Лайбштадт в Швейцарии. Ученые разметили детектор CONUS+ в 20 километрах от активной зоны ядерного реактора, из которого каждую секунду вылетали нейтрино. Фактически это были антинейтрино, то есть частицы нейтрино из антиматерии.

Детектор смог обнаружить 395±106 сигналов нейтрино и это согласуется с теоретическими расчетами. По словам физиков, они успешно подтвердили чувствительность детектора CONUS+ и его способность обнаруживать рассеивание антинейтрино на ядрах атома.

Революционные результаты исследования могут стать отправной точкой для нового направления в изучении частиц-призраков, говорят ученые.

Интересные новости всегда под рукой в нашем Telegram-канале

Подписаться

Карпова Рада
Журналист GolosInfo