• 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
8 сентября, 19:25
Елизавета З.

Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.

9 сентября, 11:15
Evgenia Vavilova

Космос велик, но не пуст. Практически в каждой его точке можно найти если не пыль, то летящие в разных направлениях элементарные частицы. И чем больше энергия частицы, тем меньшее расстояние она должна пролететь, не потеряв эту энергию.

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

7 сентября, 11:15
Росатом

Акционерное общество «Росатом — Возобновляемая энергия» построит в Амурской области завод по сборке элементов ветрогенераторов. Оборудование потребуется для будущих ветроэлектростанций на Дальнем Востоке. Сейчас крупные детали производят практически в другом конце страны. Собирать крупные узлы на месте будет дешевле, чем везти их.

8 сентября, 19:25
Елизавета З.

Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.

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.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[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. 🤨