Гора защитила превращение фтора в кислород от космической радиации
Физики из коллаборации JUNA провели измерение параметров ядерной реакции, в результате которой фтор захватывает протон и превращается в кислород с испусканием альфа-частицы и гамма-кванта. Особенностью их работы стала высокая степень изоляция эксперимента от космического излучения благодаря большой глубине, на которой располагается лаборатория. Это позволило увеличить точность и диапазон энергий протекания реакции, что в будущем поможет построению корректных астрофизических моделей. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.
Химический состав вещества, из которого состоим мы и наша планета, обязан своим богатством множеству ядерных реакций, происходящих в звездах. У нас нет возможности измерять звездный нуклеосинтез напрямую, но мы можем строить модели исходя из данных о наблюдении за звездами. С другой стороны, для построения моделей нуклеосинтеза нам нужно знать детали отдельных ядерных реакций, большинство из которых физики изучают в лабораториях.
Однако не все реакции доступны для изучения. К их числу относится реакция, в которой ядро фтора 19F и протон превращаются в кислород 16O, альфа-частицу и гамма-квант. Знание о характеристиках этой реакции позволит понять жизненный цикл ядра фтора, чьи сигналы почти не проявляют себя в спектрах, приходящих от звезд. Проблема заключается в том, что лабораторное исследование этой реакции усложняет космическая радиация.
Решением этой проблемы оказался перенос лабораторий под землю. В 2015 году в Китайской подземной лаборатории Цзиньпин был запущен проект JUNA (Jinping Underground Nuclear Astrophysics), призванный исследовать ряд важных астрофизических реакций в условиях низкого фона космических лучей. Лаборатория расположена в недрах горы Цзиньпин на глубине 2400 метров, что позволило