• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11.12.2025, 13:40
Evgenia Vavilova
1
3,5 тыс

Физики впервые поймали нейтрино за изменением углерода

❋ 5.1

Солнечное нейтрино превратило изотоп углерод-13 в радиоактивный азот-13. Это первое прямое наблюдение участия нейтрино в слабом взаимодействии.

Акриловый резервуар в окружении 9000 трубок фотоумножителей внутри детектора SNO. Внутри него — около 800 тонн жидкого сцинтиллятора / © SNOLAB
Акриловый резервуар в окружении 9000 трубок фотоумножителей внутри детектора SNO. Внутри него — около 800 тонн жидкого сцинтиллятора / © SNOLAB

Нейтрино — одни из самых загадочных частиц в современной физике. Они крайне редко взаимодействуют с материей, у них нет заряда, но есть небольшая масса, эти частицы участвуют в гравитационном и слабом взаимодействии. Нейтрино рождаются во время ядерных реакций, например, в ядре нашего Солнца. Ученым очень сложно отследить эти частицы — приходится строить детекторы в толще льда, воды либо под землей.

Коллаборации ученых удалось впервые зафиксировать, как нейтрино превращают атомы углерода в азот внутри гигантского подземного детектора. Событие наблюдали на детекторе SNO+ в лаборатории SNOLAB. Этот международный исследовательский центр, размещенный в действующей шахте в городе Садбери (Канада), на глубине двух километров. Такое расположение экранирует лабораторию от космических лучей и фонового излучения, которые могли бы заглушить слабые сигналы нейтрино. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Ученые искали события, связанные со слабым взаимодействием: обратный бета-распад. Нейтрино должно было удариться в ядро углерода-13, само стать электроном и превратить в ядре один из нейтронов в протон. Так ядро углерода становится азотом. Изотоп азота-13 живет примерно 10 минут.

Физики нашли такие превращения, применив метод «запаздывающих совпадений». Они искали два связанных сигнала: вспышку от удара нейтрино по ядру углерода-13, а затем, несколько минут спустя, вторую вспышку от последующего радиоактивного распада азота-13. Наличие обоих вспышек позволяет отделять реальные взаимодействия нейтрино от фонового шума.

Анализ данных с детектора в период с мая 2022-го по июнь 2024-го показал 5,6 наблюдаемого события за 231 день. Ученые ожидали от нейтрино примерно 4,7 такого события за выбранный период.

Панели наблюдения за событиями внутри детектора в командном пункте SNO+ в SNOLAB / © SNOLAB

«Фиксация этого взаимодействия — экстраординарное достижение. Несмотря на редкость нужного изотопа углерода, нам удалось наблюдать его взаимодействие с нейтрино, которые родились в ядре Солнца и преодолели огромные расстояния, чтобы достичь нашего детектора», — рассказал Гулливер Милтон (Gulliver Milton), первый автор статьи.

Эксперимент SNO+ использовал инфраструктуру установки SNO, которая показала, что нейтрино осциллируют между тремя типами — электронным, мюонным и тау-нейтрино — на пути от Солнца к Земле. Руководитель эксперимента SNO и соавтор статьи Артур Б. Макдональд (Arthur B. McDonald) — один из обладателей Нобелевской премии по физике 2015 года за решение проблемы солнечных нейтрино.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
15 августа, 15:28
Марк Чернов

Специальный пластиковый жилет смог существенно снизить дозу радиации, полученную манекеном во время тестового полета корабля Orion к Луне. По уровню защиты жилет не уступил специальному противорадиационному убежищу внутри корабля. В будущем такая экипировка позволит защищать астронавтов от солнечных вспышек во время полетов на Луну и Марс, минимально сковывая их работу.

13 августа, 15:29
Татьяна Зайцева

Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.

14 августа, 15:08
Любовь С.

Ученые впервые напрямую наблюдали, как выброшенное звездой вещество всего за несколько тысяч лет теряет форму и смешивается с межзвездной средой. Открытие позволяет понять, как продукты жизни и смерти светил — от газа до тяжелых химических элементов — покидают звездные оболочки, возвращаясь в общий запас вещества Галактики.

11 августа, 12:44
МАИ

Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.

10 августа, 11:42
Илья Гриднев

Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.

12 августа, 20:52
Марк Чернов

Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Кто знает, может в будущем удастся заставить управлять возможностями нейтрино для блага человека? Хотя уверен, что в случае открытия возможности такого контроля, могут быть попытки использовать и не во благо. 🤨