Проект MAJORANA – ищем неуловимое нейтрино

Изображение: Направленность или спиральность нейтрино наблюдалась только в двух состояниях: закрученные влево нейтрино и закрученные вправо антинейтрино. Действительно ли у нейтрино есть только два состояния направленности, зависит от того, является ли нейтрино собственными античастицами.

В пещере, спрятанной почти на милю под Блэк Хиллз, происходит эксперимент под названием «Демонстратор MAJORANA»: 40 килограммов чистого германия помещено в модуле глубокой заморозки. Этот эксперимент должен дать ответ на один из вечных и важных вопросов: является ли нейтрино античастицами себя? Если ответ будет «да», придется переписывать всю Стандартную модель частиц и взаимодействий, нашу основу понимания физического мира.

«Лучшим способом определить, действительно ли нейтрино и их античастицы – это одно и то же, будет наблюдение специфического радиоактивного распада, что называется «двойной бета-распад без выпуска нейтрино». Его никогда не могли точно зафиксировать, и если он в принципе происходит, то это очень редкое явление», – говорит Алан Пун из отделения ядерных исследований в Национальной лаборатории им. Лоренса в Беркли (Лаборатория Беркли).

Сегодня Пун возглавляет исполнительный комитет в проекте сотрудничества MAJORANA, состоящий из более чем 100 исследователей из 19 учреждений США, Канады, России и Японии, и чьи усилия направлены на эксперимент, который сейчас разрабатывается в кампусе Дэвис Стэндфордского подземного исследовательского центра (SURF) в городе Лед, Южная Дакота.

Бета-распад, одинарный и двойной

Обычный бета-распад это обычная радиоактивность: ядро атома меняется на другой тип элемента, соседний в периодической таблице, с меньшей массой, освобождая бета-частицу – электрон или позитрон – плюс нейтрино или антинейтрино. Например, углерод-14 трансформируется в азот-14, когда один из его нейтронов превращается в протон, освобождая электрон и антинейтрино. Именно бета-распад натолкнул на мысль, что должна быть какая-то частица вроде нейтрино, поскольку сам электрон не равен всей энергии.

«Двойной бета-распад тоже возможен и его наблюдали в дюжине различных изотопов с 1986 года, – говорит Пун, – однако он происходит действительно редко и немного ядер способные на такое».

В концепте MAJORANA предлагается принять примерно метрическую тонну германиевых диодных детекторов, обогащенных до 86% германием-76. В течение года в детекторе такого размера можно с неплохой вероятностью наблюдать двойные бета-распады, несмотря на то, что большинство сопровождаться выпуском двух антинейтрино.

* Вам нужен адвокат по уголовным делам? Советуем специалиста по имени Гейко Павел Петрович, который всегда и при любых обстоятельствах ориентирован на самый лучший результат для клиента.

Поделиться с друзьями:

Также интересно:


Вы можете следить за обсуждением этой записи с помощью RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий, или trackback с вашего сайта.
Оставить комментарий