Международная группа физиков сообщила о первом случае обнаружения субатомных частиц антинейтрино с использованием чистой воды. Ранее зафиксировать частицы удавалось только с использованием жидкого сцинтиллятора. Водный метод существенно упростит поиск, идентификацию и изучение таких частиц.
Исследователи использовали нейтринную обсерваторию в Садбери (SNO), переоборудованную для проведения международного эксперимента SNO+. Она расположена на глубине 2 км в заброшенной шахте в Садбери, Онтарио, примерно в 240 км от ближайшего ядерного реактора.
С помощью детектора, заполненного чистой водой, исследователям удалось зафиксировать черенковское излучение при прохождении частиц антинейтрино. Это свечение вызывается в прозрачной среде заряженной частицей, движущейся со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света для данной среды. Ранее для обнаружения частиц использовался жидкий сцинтиллятор, маслоподобная среда, которая излучает много света при прохождении заряженных частиц.
Вместе с нашей контрольно-измерительной группой мы спроектировали и построили всю электронику для сбора данных, а также разработали «пусковую» систему детектора, которая позволила SNO+ иметь порог энергии, достаточно низкий для обнаружения антинейтрино реактора.
Джошуа Кляйн, соавтор исследования
Нейтрино и антинейтрино — это крошечные субатомные частицы, которые являются самыми распространенными во Вселенной и считаются фундаментальными строительными блоками материи. Из-за того, что они почти не взаимодействуют с другой материей их трудно обнаружить и изучать.
Анализ их свойств важен для понимания ряда физических явлений, таких как формирование Вселенной и изучение удаленных астрономических объектов, кроме того, с их помощью можно наблюдать за ядерными реакторами. Исследователи отмечают, что традиционные сцинтилляторы дорогие, но используя водную технологию можно построить множество крупных детекторов, которые будут анализировать антинейтрино от ближайших ядерных реакторов.
Читать далее:
Ключевую теорию квантовой физики наконец-то доказали. Главное
Биологи узнали, как раковые клетки ускользают от иммунной системы
Найден способ снизить сахар в крови без уколов инсулина
На обложке: детектор SNO+. Изображение: SNO+ Collaboration