RW Space

резервуар из самой чистой воды, похороненной под километрами скалы в Онтарио, Канада, вспыхнула как едва обнаруживаемая частица, пробившаяся по ее молекулам. Обнаружение частицы, известной как антинейтрино, которая возникла из ядерного реактора на расстоянии более 240 километров (150 миль).

Невероятный прорыв, подробно описанный в исследовании, опубликованном в 2023 году, прокладывает путь для будущих экспериментов по нейтрино и технологии мониторинга, которые используют невыпасный, легко приобретаемый и безопасный Материалы. Вещи с большим потенциалом для раскрытия более глубокого понимания вселенной. К сожалению, они практически безветвенны, не несут заряд и едва взаимодействуют с другими частицами. Они в основном текут через космос и камень, как будто все материи были включены. Есть причина, по которой они известны как призрачные частицы. Обычно античастица имеет противоположный заряд к ее эквиваленту частицы; Например, античастица отрицательно заряженного электрона является положительно заряженным позитроном. Поскольку нейтрино не несут заряда, ученые могут сообщить только оба, основываясь на том, что электронный нейтрино будет возникнуть вместе с позитроном, в то время как электронный антиинтрино появляется с электроном. «aria-describedby =» caption-attachment-149037 «style =» ширина: 1098px «class =» wp-caption Alignnone «>

Электронные антинейтрино излучаются во время ядерного бета -распада, тип радиоактивного распада, при котором нейтрон разлагается в протон, электрон и антинейтрино. Один из этих электронных антинейтрино может затем взаимодействовать с протоном с образованием позитрона и нейтрона, реакции, известной как обратное бета-распад. ->

Большие, заполненные жидкостью резервуары, выложенные фотоумножительными трубками, используются для обнаружения этого конкретного вида распада. Они предназначены для того, чтобы захватить слабые свечение излучения Черенкова, созданного заряженными частицами, движущимися быстрее, чем свет может проходить через жидкость, аналогично звуковому стрелу, генерируемой разрыв звукового барьера. Таким образом, они очень чувствительны к очень слабым свету. Но они относительно низкая энергия, что затрудняет их обнаружение. Похоронен под более чем 2 километрами (1,24 мили) рок, это самая глубокая подземная лаборатория в мире. Это скалолочное экранирование обеспечивает эффективный барьер против вмешательства космическими лучами, позволяя ученым получить исключительно хорошо разрешенные сигналы. > Сегодня сферический бак 780-тонного лаборатория лаборатория заполнен линейным алкилбензолом, жидким сцинтиллятором, который усиливает свет. Еще в 2018 году, когда объект подвергался калибровке, оно было заполнено ультрапировочной водой. Данные за 190 дней, собранные на этой фазе калибровки в 2018 году, сотрудничество SNO+ обнаружило доказательства обратного бета -распада. Нейтрон, полученный во время этого процесса, фиксируется ядром водорода в воде, что, в свою очередь, производит мягкое цветение света на очень специфическом уровне энергии, 2,2 мегаэлектронвольты. «Подпись-атакумент-152878» style = «ширина: 642px» class = «wp-caption alignnone «>

Анализ сигнала кандидата определил, что он, вероятно, был произведен антинейтрино, с уровнем достоверности 3 сигмы -99,7 процента вероятность.

Результат предполагает, что детекторы воды могут быть использованы для мониторинга производства мощности ядерных реакторов.

Между тем, SNO+ используется для улучшения понимания нейтрино и антинейтрино. Поскольку нейтрино невозможно измерить напрямую, мы мало что знаем о них. Один из самых больших вопросов заключается в том, являются ли нейтрино и антинейтрино одинаковыми частицами. Редкий, никогда раньше не видящий распад ответит на этот вопрос. SNO+ в настоящее время ищет этот распад. от реакторов и на таких больших расстояниях », — объяснил физик Логан Ливановский из сотрудничества SNO+ и Калифорнийского университета в Беркли, в 2023 году, когда результаты были открыто. удовлетворяет. «

Исследование было опубликовано в« Письмах по физическому обзору ».

более ранняя версия этой статьи была опубликована в апреле 2023 года.