• 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
25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 14:10
Любовь С.

В поисках внеземного разума ученые могли упустить часть возможных сигналов. Автор сразу двух исследований показала, что астрономы почти не изучали один из перспективных диапазонов радиоволн и недооценивали число звезд, которые уже попадали в поле зрения телескопов.

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?

20 июля, 14:11
Татьяна Зайцева

В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.

22 июля, 15:33
Александр Березин

Виктор Гловер, один из четырех человек, весной этого года пролетевших мимо Луны, выступил на конференции NASA и предложил резко изменить план высадки американцев на Луне в конце десятилетия. Он считает, что это позволит снизить риски для астронавтов-участников миссии.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

26 июня, 14:54
Максим Абдулаев

Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

[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. 🤨