На Дрезденской электростанции Constellation в Моррисе, штат Иллинойс, команда ученых с помощью крошечного детектора провела первые измерения нейтрино, исходящих от ядерного реактора. Эти частицы чрезвычайно трудно уловить, потому что они крайне редко взаимодействуют с веществом, но энергетические реакторы — одно из немногих мест на Земле с их высокой концентрацией.
«Это была захватывающая возможность извлечь выгоду из огромного производства нейтрино в реакторе, но также и проблема в шумной промышленной среде рядом с реактором. Это самое близкое расстояние, на которое физики-нейтрино смогли приблизиться к активной зоне коммерческого реактора. Мы получили уникальный опыт эксплуатации детектора в этих условиях благодаря щедрости Constellation, которая предоставила нам все условия для нашего эксперимента, — рассказал профессор Хуан Коллар, физик элементарных частиц, руководивший исследованием.
Обладая этими знаниями, группа планирует провести дополнительные измерения, которые могут дать ответы на вопросы о фундаментальных законах, управляющих взаимодействием частиц и ядер.
Этот метод также может быть полезен для нераспространения ядерного оружия, потому что нейтрино могут рассказать ученым о том, что происходит в активной зоне реактора. Детекторы могут быть размещены рядом с реакторами в качестве гарантии, чтобы контролировать, используется ли реактор для производства энергии или для производства оружия.
Нейтрино иногда называют «частицами-призраками», потому что они невидимо проходят почти через всю материю. Но если вы сможете их поймать, они смогут рассказать вам о том, что происходит там, откуда они прибыли, и об основных свойствах Вселенной.
В частности, ученые хотели бы узнать о конкретных аспектах поведения нейтрино — обладают ли они электромагнитными свойствами (например, «магнитным моментом») и взаимодействуют ли они с пока неизвестными частицами, скрывающимися от нашего внимания, или по-новому с известными частицами. Проведение обширных измерений как можно большего количества нейтрино может помочь сузить эти возможности.
Потребность во многих нейтрино привлекла группу Коллара к ядерным реакторам.
«Коммерческие реакторы являются крупнейшим источником нейтрино на Земле на несколько порядков. При нормальной работе ядерные реакторы производят астрономическое количество нейтрино в секунду. Они возникают, когда атомы внутри реактора распадаются на более легкие элементы и выделяют часть энергии в виде нейтрино», — отметил ученый.
Читать далее
Самое большое генеалогическое древо человечества показало историю нашего вида
Физики воссоздали способности Т-1000 из «Терминатора-2» в лаборатории
Ученые, возможно, нашли недостающее звено между одноклеточными и клетками человека