A neutrínók - kísérleti fizikusok fogott neutrínók
Kísérleti fizikus „elkapni” a neutrínók
Catch a megfoghatatlan erősít a hatása okozta a szabad neutrínók - ez az, amit szükséges volt a végső bizonyítéka, hogy létezik ez a titokzatos részecske.
A kihívás az volt köszönhető, hogy a hatalmas átható erő, mely várhatóan a neutrínók. Őszintén szólva, nem volt elég konkrétan megemlítve ebben a cikk elején, hogy nem idézik az olvasó teljes bizalmatlanság. De most fogunk összpontosítani a tapasztalatokat, amelyek lehetővé tették a „fogás” a neutrínók, és bebizonyította, hogy valóban van egy elmélet tulajdonított bámulatos tulajdonságait. És most azt mondhatjuk, hogy a neutrínók szabadon hatolni, például úgy, hogy a vaslemez, a vastagsága, ami több milliárd szor nagyobb, mint a távolság a Föld a Nap!
Más szóval, egy kilométeres vastag tömör, hogy kihagy egy millió milliárd neutrínók, hogy legalább egyikük okozhat semmilyen hatása.
Mégis ez tűnő probléma megoldódott. Magától értetődik, hogy egy menetben keresztül neutrinó csillagászati vastagsága anyagokat, hogy azt át nagy valószínűséggel, - nem reális. Egy sokkal praktikusabb, hogy kihagyja keresztül csillagászati számú neutrínó ésszerű, például egy méter, a vastagsága egy folyékony vagy szilárd.
Itt segít a gyors fejlődés neutronfizika kapcsolódó felfedezés és a technikai fejlődés a nukleáris energiát.
Ismert, hogy nagyon fontos, a tudomány és a gyakorlat, hogy a nukleáris reaktorok - berendezések, amelyekben részlege végzi neutronok urán magot. Minden hasadás keletkezett több béta-radioaktív atommagok. És ha azt a hipotézist, hogy létezik a neutrínó bomlása során ilyen mag, a neutronok kell tapasztalni az átalakítás összhangban a rendszer ismerős számunkra:
Olyan erős reaktorokat intenzív forrásai antineutrinos.
Példaként vegyünk egy atomerőmű 300 ezer kilowatt. Ez egy nagyon nagy kapacitású. Minden második reaktor bocsát ki körülbelül 5 • 19 okt azaz több mint 10 milliárd milliárd antineutrinos. És még elkapni a „csúszás” részecskék és rendkívül nehéz. Megkíséreljük kijavítani a fűtés az anyag hatása alatt egy neutrínó nem lehet figyelembe venni. Annak érdekében, mondjuk, a fele az energia által szállított e részecskék áramát, felszabaduló hőelnyelő tömege 10 szükséges 60 tonna, összehasonlíthatatlanul nagyobb, mint a napenergia tömeget.
De a regisztrációs bizonyos események által okozott antineutrinos lehetséges. A fizikusok már előre tudni, nukleáris folyamat, amely minden bizonnyal nevezhető neutrínó és antineutrinó, ha vannak ilyenek, - a fordított folyamat a béta-bomlás.
Képzeljük el, hogy antineutrinos találkozik egy proton - a nucleus hidrogénatom. Mi történik ebben az esetben? Az elmélet szerint alkalmak, amikor egy antineutrinó és egy proton pedig egy pozitron és egy neutron:
Annak a valószínűsége, ez a folyamat lehet jól kiszámítani. A felvétel a kísérlet, akkor egyszerre tesztelni azt a hipotézist, hogy létezik a neutrínó.
Természetesen a kísérlet igényel egy nagyon erős forrása „megfoghatatlan” részecskéket. De említett kapcsolattartási reaktor, amelynek kapacitása 300 ezer kilowatt igen alkalmas erre a célra. A parttól 10 méterre, hogy a várható fluxus antineutrinos keresztül minden négyzetcentiméter kb október 13. részecskék másodpercenként. Az ilyen antineutrinó fluxus bombázó ton hidrogént tartalmazó anyagot (más szóval, a kínálat a protonok) számítási kell okozhat minden órában mintegy 100 transzformációk protonok a neutronok.
És ez a jóslat valóra. Ezt megerősítette egy ragyogó tapasztalat, elkészült 1957-ben az amerikai fizikusok Reines és Cowan. Antineutrinos esik kiterjedt szcintillációs számlálóval - egy tartály egy hidrogén-tartalmú anyag, amely képes a kibocsátó a felvillanó fény (szcintillációs), amikor áthalad a villamosan töltött részecskék. Minden ilyen járvány került rögzítésre a napelemek.
A kísérlet zajlott is. Amint a proton, amely már a rendkívül ritka, hogy találkozzon a sorsa a antineutrinó, befordult egy neutron és egy pozitron, az utóbbi adta a kitörés volt kimutatható, és fotocellával. Egy idő után, a neutron lassul, és amikor ez lett elég lassan elfoglalták az egyik atommagok számláló anyag tartalmaz. Így születtek a QUANTA az elektromágneses sugárzás, amelyek rögzítettek ugyanarra a szcintillátor. Így minden kölcsönhatás a proton antineutrinos járt két villanások. Egyikük rögzítették azonnal, és a többi - némi késéssel.
Az élmény rendkívül nehéz. Elég annyit mondani, hogy a kötet a szcintillátor mintegy ezerszer nagyobb, mint a normál hangerő az ilyen eszközök, amelyekkel a kutatás a nukleáris fizika. Ez volt az oka, hogy mivel a „tehetetlensége” antineutrinos kisebb térfogatú az eszköz vezetne egy nagyon kis számú regisztrált eseményeket.
Előkészítése és végrehajtása az egyedülálló kísérlet szükséges több mint öt éve.
Így a „energia tolvaj” végül fogott. Most foglal szilárd helyet a család alapvető építőkövei számít.
Minden más elemi részecskék neutrínók és a rendkívül gyenge kölcsönhatás velük. Ez magyarázza a csillagászati és átható képességét neutrínók. Az ilyen gyenge kölcsönhatás tapasztalhatnak, és az összes többi elemi részecskék. Azonban az utóbbi, amellett, hogy a gyenge kölcsönhatás, tapasztalatok és egyéb, összehasonlíthatatlanul erősebb, így a penetráció mérik, például csak tíz centiméter öntöttvasból.
A neutrínók egyedülálló abban, hogy ő csak egy gyenge kölcsönhatás, a legtisztább, ami ő.