Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
5 декабря 2016, понедельник, 01:26
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

20 октября 2015, 10:40

Перспективы исследований нейтрино

Сооружение прототипа установки для изучения безнейтринного двойного бета-распада
Сооружение прототипа установки для изучения безнейтринного двойного бета-распада
Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility

15 октября 2015 физики-ядерщики США представили план развития отрасли на ближайшие десять лет. Одним из главных его пунктов является строительство установки для изучения безнейтринного двойного бета-распада.

Двойной бета-распад  — тип радиоактивного распада, при котором сразу два нейтрона в ядре атома превращаются в протоны, испуская два электрона и два антинейтрино. Принято считать, что при электронном бета-распаде возникают антинейтрино, а при позитронном — нейтрино. Зарядовое число атома при этом увеличивается на две единицу, то есть атом совершает «прыжок» на две позиции вправо по таблице Менделеева. Безнейтринный же двойной распад возможен лишь при условии, что испущенная пара нейтрино аннигилирует, как пара частица-античастица

 

Изображение из статьи E. Cartlidge, 2012. Neutrino physics: Beta test  - стандартный бета-распад, двойной бета-распад и безнейтринный двойной бета-распад.

Гипотеза о возможности существования частиц с полуцелым спином, являющихся собственными античастицами была выдвинута итальянским физиком Эттори Майорана в 1937 году, и, если нейтрино действительно окажется фермионом Майораны, в Стандарную теорию потребуется внести значительные правки. Закон сохранения лептонного числа выполняется для стандартного двойного бета-распада: лептонный заряд электрона равен -1, антинейтрино +1,  +2-2 = 0, но нарушается для безнейтринного, где образуются только электроны - +2 ≠ 0. Снятие запрета на сохранение числа лептонов может пролить свет на многие нерешенные проблемы современной физики — например, абсолютного преобладания материи над антиматерией.

Для того, чтобы обнаружить эффект — если  безнейтринный двойной бета-распад и происходит, то крайне редко — необходимо расположить установку глубоко под землей, исключив влияние радиационного фона и наблюдать большое число ядер таких элементов, как ксенон-136, германий-76, или теллур-130.  Эксперименты ведутся по всему миру, масса изотопа в детекторах составляет несколько килограмм, но, судя по всему, количество материала должно измеряться тоннами.

Доклад призывает США начать строительство подобной установки не позднее 2018 года. «Если США хотят быть первыми, медлить нельзя», — утверждает Роберт Мак-Каун (Robert McKeown), сотрудник лаборатории Джефферсона. Эксперимент, скорее всего, обойдется в несколько сотен миллионов долларов.

Тем не менее, план развития уже утвержден Консультативным комитетом по ядерной физике и получил горячее одобрение в Министерстве энергетики США. «Это крайне амбициозный проект. Он, опираясь на прошлое, устремляется к поистине многообещающему будущему», — заявляет Патриция Дехмер (Patricia Dehmer), заместитель директора по научным программам Управления по науке при Министерстве энергетики. В этом году на нужды ядерной физики выделено 596 миллионов долларов.

Сложно поверить, что в 2012 физики-ядерщики из-за нехватки финансирования были поставлены перед вопросом — отказаться от ускорителя электронов непрерывного действия (CEBAF) или от ускорителя на встречных пучках релятивистских тяжёлых ионов (RHIC). Ученые неохотно признали, что в случае крайней необходимости согласились бы отключить RHIC. К счастью, к столь жестким мерам экономии прибегать не пришлось, и оба ускорителя будут задействованы в предстоящих исследованиях. Видимо, анекдот про чиновников и физиков, которые все требуют деньги на дорогущие приборы в то время, как умницы-математики обходятся бумагой и карандашом, актуален не только для России.

Увеличение бюджета, как признает Патриция Дехмер — заслуга научного сообшества физиков-ядерщиков, сумевших найти общий язык и выработать единый и четкий план развития отрасли. Как показывает опыт, порой это бывает самым сложным этапом научной работы.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.