30 октября 2020, пятница, 22:37
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

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

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. 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, 1998–2020.