https://sputnikportal.rs/20230414/u-najdubljoj-laboratoriji-na-zemlji-naucnici-otkrili-emisiju-cestica-duhova-1154192164.html
У најдубљој лабораторији на Земљи научници открили емисију „честица духова“
У најдубљој лабораторији на Земљи научници открили емисију „честица духова“
Sputnik Србија
Закопан под километрима стена у канадскоj држави Онтарио, резервоар најчистије воде бљеснуо је док су се једва уочљиве честице пробијале кроз њега. Реч је о... 14.04.2023, Sputnik Србија
2023-04-14T19:20+0200
2023-04-14T19:20+0200
2023-04-14T19:20+0200
наука и технологија
наука и технологија
изуми и открића
друштво
https://cdn1.img.sputnikportal.rs/img/07e7/04/0e/1154192515_0:9:1921:1089_1920x0_80_0_0_cd3f3b7ea85c5fceafe5405fc84532af.jpg
То невероватно откриће обећава експерименте с неутрином и технологију праћења која користи јефтине, лако доступне и сигурне материјале.Неутрини и антинеутриниНеутрини су неке од најзаступљенијих честица у свемиру, врло чудне и с пуно потенцијала за откривање дубљих увида у свемир. Неутрини готово немају масу, не носе налектрисање и једва да уопште ступају у интеракцију с другим честицама. Углавном путују свемиром и стенама, као да је сва материја бестелесна, а то је и један од разлога због којих их називају „честице духови“.Антинеутрини су пак античестични пандан неутринима. Античестица обично има супротно наелектрисање од свог еквивалента, па је тако на пример античестица негативно набијеног електрона позитивно набијени позитрон. Будући да неутрини не носе наелектрисање, научници их могу разликовати само на основу чињенице да ће се електронски неутрино појавити уз позитрон, док се електронски антинеутрино појављује са електроном.Како настају антинеутрини и како их открити?Електронски антинеутрини емитују се током нуклеарног бета-распада, врсте радиоактивног распада у којем се неутрон распада у протон, електрон и антинеутрино. Један од тих електронских антинеутрина тада може да наступи у интеракцију с протоном и да произведе позитрон и неутрон, у реакцији познатој као инверзни бета-распад.Велики резервоари пуњени течношћу обложени фотомултипликаторским цевима користе се за откривање те посебне врсте нуклеарног распадања. Дизајнирани су за хватање слабог сјаја Черенковљевог зрачења, које стварају набијене честице које се крећу брже него што светлост може да путује кроз течност. Због тога су врло осетљиви на врло слабо светло.Посебна лабораторија за детекцијуНуклеарни реактори заправо производе антинеутрине у невероватним количинама, али ти антинеутрини имају релативно ниску енергију, па их је врло тешко открити. Али, ту наступа SNOLAB-ов експеримент SNО+. Закопан испод више од два километра стена, заправо је најдубља подземна лабораторија на свету. Стеновити штит изнад њега пружа делотворнупрепреку сметњама космичких зрака, што научницима омогућава добијање изузетне разлучивости.Тај лабораторијски сферични резервоар од 780 тона данас је напуњен линеарним алкилбензеном, текућим сцинтилатором који појачава светлост, а 2018. године, док је био на калибрацији, био је напуњен ултрачистом водом. Научници су, проучавајући 190 дана вредних података прикупљених током те фазе калибрације, пронашли доказ обрнутог бета-распада.Водониково језгро у води заробљава неутрон произведен током тог процеса, а она заузврат производи слабашан бљесак светлости, на врло специфичном енергетском нивоу од 2,2 мегаелектронволта (МеV).Могућа примена детектора на бази водеВодени Черенковљеви детектори иначе тешко детектују сигнале испод 3 MeV, али је SNO+ испуњен водом успeо да открије сигнале на нивоу до 1,4 MeV. То даје делотворност од око 50 одсто за детекцију сигнала на 2,2 мегаелектронволта, па је научни тим мислио да се исплати потражити знакове инверзног бета-распада. Анализом сигнала кандидата утврђено је да су их вероватно произвели антинеутрини, с нивоом поузданости од 3 сигма, што значи вероватноћу од 99,7 одсто.Тај резултат наводи на закључак да би се детектори на бази воде могли користити за праћење производње енергије нуклеарних реактора.Потрага за досад невиђенимУ међувремену, SNО+ се користи за боље разумевање неутрина и антинеутрина. Будући да је неутрине немогуће директно измерити, наука заправо не зна пуно о њима. Једно од најчешћих питања гласи - да ли су неутрини и антинеутрини потпуно исте честице? Ретко и досад невиђено нуклеарно распадање дало би одговор на то питање па SNO+ тренутно тражи баш такав нуклеарни распад.„Оно што интригира јесте да се чиста вода може користити за мерење антинеутрина из реактора и на тако великим удаљеностима. Уложили смо знатан труд да извучемо прегршт сигнала из 190 дана података. Резултат је задовољавајући“, рекао је физичар Логан Лебановски из колаборације SNО+ и Калифорнијског универзитета Беркли, пренео је „Сајенс алерт“.
Sputnik Србија
feedback.rs@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
2023
Sputnik Србија
feedback.rs@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
Вести
sr_RS
Sputnik Србија
feedback.rs@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
Sputnik Србија
feedback.rs@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
наука и технологија, изуми и открића, друштво
наука и технологија, изуми и открића, друштво
У најдубљој лабораторији на Земљи научници открили емисију „честица духова“
Закопан под километрима стена у канадскоj држави Онтарио, резервоар најчистије воде бљеснуо је док су се једва уочљиве честице пробијале кроз њега. Реч је о првом коришћењу воде за детекцију честица познатих као антинеутрини, а оне су дошле из нуклеарног реактора удаљеног више од 240 километара.
То невероватно откриће обећава експерименте с неутрином и технологију праћења која користи јефтине, лако доступне и сигурне материјале.
Неутрини су неке од најзаступљенијих честица у свемиру, врло чудне и с пуно потенцијала за откривање дубљих увида у свемир. Неутрини готово немају масу, не носе налектрисање и једва да уопште ступају у интеракцију с другим честицама. Углавном путују свемиром и стенама, као да је сва материја бестелесна, а то је и један од разлога због којих их називају „честице духови“.
Антинеутрини су пак античестични пандан неутринима. Античестица обично има супротно наелектрисање од свог еквивалента, па је тако на пример античестица негативно набијеног електрона позитивно набијени позитрон. Будући да неутрини не носе наелектрисање, научници их могу разликовати само на основу чињенице да ће се електронски неутрино појавити уз позитрон, док се електронски антинеутрино појављује са електроном.
Како настају антинеутрини и како их открити?
Електронски антинеутрини емитују се током нуклеарног бета-распада, врсте радиоактивног распада у којем се неутрон распада у протон, електрон и антинеутрино. Један од тих електронских антинеутрина тада може да наступи у интеракцију с протоном и да произведе позитрон и неутрон, у реакцији познатој као инверзни бета-распад.
Велики резервоари пуњени течношћу обложени фотомултипликаторским цевима користе се за откривање те посебне врсте нуклеарног распадања. Дизајнирани су за хватање слабог сјаја Черенковљевог зрачења, које стварају набијене честице које се крећу брже него што светлост може да путује кроз течност. Због тога су врло осетљиви на врло слабо светло.
Посебна лабораторија за детекцију
Нуклеарни реактори заправо производе антинеутрине у невероватним количинама, али ти антинеутрини имају релативно ниску енергију, па их је врло тешко открити. Али, ту наступа SNOLAB-ов експеримент SNО+. Закопан испод више од два километра стена, заправо је најдубља подземна лабораторија на свету. Стеновити штит изнад њега пружа делотворнупрепреку сметњама космичких зрака, што научницима омогућава добијање изузетне разлучивости.
Тај лабораторијски сферични резервоар од 780 тона данас је напуњен линеарним алкилбензеном, текућим сцинтилатором који појачава светлост, а 2018. године, док је био на калибрацији, био је напуњен ултрачистом водом. Научници су, проучавајући 190 дана вредних података прикупљених током те фазе калибрације, пронашли доказ обрнутог бета-распада.
Водониково језгро у води заробљава неутрон произведен током тог процеса, а она заузврат производи слабашан бљесак светлости, на врло специфичном енергетском нивоу од 2,2 мегаелектронволта (МеV).
Могућа примена детектора на бази воде
Водени Черенковљеви детектори иначе тешко детектују сигнале испод 3 MeV, али је SNO+ испуњен водом успeо да открије сигнале на нивоу до 1,4 MeV. То даје делотворност од око 50 одсто за детекцију сигнала на 2,2 мегаелектронволта, па је научни тим мислио да се исплати потражити знакове инверзног бета-распада. Анализом сигнала кандидата утврђено је да су их вероватно произвели антинеутрини, с нивоом поузданости од 3 сигма, што значи вероватноћу од 99,7 одсто.
Тај резултат наводи на закључак да би се детектори на бази воде могли користити за праћење производње енергије нуклеарних реактора.
Потрага за досад невиђеним
У међувремену, SNО+ се користи за боље разумевање неутрина и антинеутрина. Будући да је неутрине немогуће директно измерити, наука заправо не зна пуно о њима. Једно од најчешћих питања гласи - да ли су неутрини и антинеутрини потпуно исте честице? Ретко и досад невиђено нуклеарно распадање дало би одговор на то питање па SNO+ тренутно тражи баш такав нуклеарни распад.
„Оно што интригира јесте да се чиста вода може користити за мерење антинеутрина из реактора и на тако великим удаљеностима. Уложили смо знатан труд да извучемо прегршт сигнала из 190 дана података. Резултат је задовољавајући“, рекао је физичар Логан Лебановски из колаборације SNО+ и Калифорнијског универзитета Беркли,
пренео је „Сајенс алерт“.
