Каждое мгновение нейтрино триллионами пронзают наши тела

Вокруг светаНаука

Летящие насквозь

Каждое мгновение они триллионами пронзают наши тела. От них невозможно спрятаться даже за толщей земного шара. Их почти невозможно поймать, но очень хочется. Они – нейтрино

Текст Анатолий Глянцев

Чтобы прочесть слово «нейтрино», нужна секунда. За эту секунду каждый квадратный сантиметр вашего тела насквозь прошили десятки миллиардов крошечных снарядов, рожденных в центре Солнца. Сейчас ночь? Неважно: нейтрино проходят через толщу земного шара, даже не замечая ее.

Пространство буквально кишит этими частицами. Одних только реликтовых нейтрино, рожденных вскоре после Большого взрыва, сотни на каждый кубический сантиметр (так, по крайней мере, считают теоретики). Их на несколько порядков больше, чем электронов, не говоря об атомах. А ведь нейтрино рождаются еще и в термоядерных топках звезд, в верхних слоях атмосферы Земли, в глубинах мантии, в ядерных реакторах, при взрывах сверхновых…

Мы не замечаем нейтрино, поскольку они не замечают нас. Эти частицы не причиняют вреда человеку, они его попросту игнорируют (в каком-то смысле, это больнее). Впрочем, как и любую другую материю. Частицы, лишенные электрического заряда и то ли почти, то ли совсем не имеющие массы, проскальзывают между электронами и атомными ядрами, почти никогда не врезаясь в них.

Поэтому нейтрино легко выскальзывают из таких уголков, откуда ничто другое не вырывается неизменным. Например, фотон, рождающийся в центре Солнца, бессчетное количество раз поглощается и вновь переизлучается веществом. Поэтому его путь к поверхности светила занимает десятки, если не сотни тысячелетий. Эта одиссея меняет фотоны до неузнаваемости: жесткие гамма-лучи становятся обыкновенным светом. А вот нейтрино, рожденные в тех же термоядерных реакциях, что и фотоны, пронзают толщу звезды, будто ничего не заметив. Они-то и позволяют астрономам буквально по полочкам разложить термоядерные реакции в центре Солнца, геофизикам – изучить распад радиоактивных элементов в мантии Земли, а специалистам по ядерной безопасности – на расстоянии заглянуть в любой реактор. Словом, нейтрино требуются всем.

Но если эти частицы высокомерно не замечают всей толщи земного шара, как заставить их снизойти до взаимодействия с детектором? К счастью, «нейтрино почти никогда не взаимодействует с материей» не означает «совсем никогда». Крайне редко какая-нибудь из этих частиц все-таки врезается в электрон или атомное ядро. Физики изобрели довольно много способов зафиксировать это знаменательное событие. Мы расскажем о самых важных.

Пусть не поймаешь нейтрино за бороду

Столкнувшись с нейтроном атомного ядра, нейтрино превращает его в протон. А число протонов, как нас учили в школе, это «паспорт» химического элемента. С семнадцатью протонами это было ядро хлора, а коль скоро их стало 18, это, простите великодушно, уже аргон. Пересчитав образовавшиеся в мишени ядра аргона, можно узнать, сколько нейтрино в нее попало. Поштучно.

Минуточку, что значит «пересчитав ядра»? В стакане воды больше атомов, чем стаканов воды в Мировом океане! Значит, нужно, чтобы атомы аргона сами заявляли о себе. Как? Своим радиоактивным распадом и сопутствующим ему излучением. К счастью, нерадиоактивный хлор-37 под ударом нейтрино превращается как раз в радиоактивный аргон-37.

Этот метод регистрации нейтрино был предложен Бруно Понтекорво, советским физиком итальянского происхождения, еще в 1946 году. «Пусть не поймаешь нейтрино за бороду / И не посадишь в пробирку, – / Было бы здорово, чтоб Понтекорво / Взял его крепче за шкирку!», – пел Высоцкий в 1960-х. Однако первые солнечные нейтрино были зарегистрированы этим методом не в СССР, а в США.

Бруно Понтекорво среди коллег и студентов

Впрочем, в 1965 году советский физик Вадим Алексеевич Кузьмин предложил еще более перспективный способ «ловли за бороду». Он основан на превращении галлия-71 в радиоактивный германий-71. Этот метод позволяет регистрировать нейтрино с энергией от 0,2 мегаэлектронвольт (МэВ), в то время как хлор-аргоновый – от 0,8 МэВ. Поэтому галлий-германиевые телескопы улавливают куда большую долю солнечных нейтрино. Сегодня в мире осталась ровно одна крупная установка этого класса. Это Галлий-германиевый нейтринный телескоп Баксанской нейтринной обсерватории в Кабардино-Балкарии.

Один из четырех «этажей» Баксанского подземного сцинтилляционного телескопа (BUST), Баксанская нейтринная обсерватория

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Рога и копыта Рога и копыта

Памятники быкам можно обнаружить по всей планете

Вокруг света
Вулкан Синабунг в Индонезии: жуткие извержения, которые унесли десятки жизней Вулкан Синабунг в Индонезии: жуткие извержения, которые унесли десятки жизней

Небольшой вулкан Синабунг в Индонезии оказался необычайно опасным

ТехИнсайдер
Рождение и гибель мегаполисов Рождение и гибель мегаполисов

Почему Вавилон пришел в упадок?

Вокруг света
Комары Комары

Лету радуются все. В том числе такие кусачие насекомые, как комары

Здоровье
Лженаука на подиуме Лженаука на подиуме

Законам моды подчиняются не только прически и наряды, но и заблуждения

Вокруг света
4 гигиенические привычки, которые могут навредить вашему здоровью 4 гигиенические привычки, которые могут навредить вашему здоровью

Почему гигиенические ритуалы не делают нас здоровее

Psychologies
Рыбы и зрелищ Рыбы и зрелищ

Самые интересные места для погружения на планете

Вокруг света
Обратная эволюция: почему некоторые животные уходят с суши обратно в океан Обратная эволюция: почему некоторые животные уходят с суши обратно в океан

Как выглядели сухопутные предки китов и тюленей? Зачем они вернулись в воду?

ТехИнсайдер
Свободное падение Свободное падение

Как купающиеся марсельские докеры вдохновили на революционные изменения

Вокруг света
Как узнать, сколько оперативной памяти на компьютере? Как узнать, сколько оперативной памяти на компьютере?

Как узнать, сколько оперативной памяти уже есть в компьютере или ноутбуке?

CHIP
Первые водолазы Первые водолазы

Эрнст Гаузен сумел исполнить мечту человечества о покорении подводного мира

Вокруг света
Загадка природы: почему ученые до сих пор не могут разгадать тайну шаровой молнии Загадка природы: почему ученые до сих пор не могут разгадать тайну шаровой молнии

Что такое шаровая молния и откуда она берется?

ТехИнсайдер
Модных дел мастер Модных дел мастер

История начинающего писателя

Вокруг света
«Меню Рональда»: как гватемальская домохозяйка придумала Happy Meal для McDonald’s «Меню Рональда»: как гватемальская домохозяйка придумала Happy Meal для McDonald’s

Авторство Happy Meal приписывают маркетологам компании, но его придумали не они

Forbes
Почему пароход был «философским»? Почему пароход был «философским»?

Почему пароход был философским и что собой вообще представляла русская философия

Дилетант
Зачем платить по QR-коду и насколько это безопасно: новый способ совершать покупки Зачем платить по QR-коду и насколько это безопасно: новый способ совершать покупки

Как и зачем платить по QR-коду?

ТехИнсайдер
Люди и вещи Люди и вещи

Воскресная ярмарка в Монтевидео – не столько рынок, сколько культурное событие

Вокруг света
Неточная наука Неточная наука

Специалисты лаборатории UNIM 8 лет внедряют «цифру» в патоморфологию

Цифровой океан
Огонь-трава Огонь-трава

Повстречав это растение на своём пути, непременно замедлишь шаг

Наука и жизнь
Ментоловые слезы. О фильме «Главная роль» Ментоловые слезы. О фильме «Главная роль»

«Главная роль» — фильм аргентинских режиссеров Мариано Кона и Гастона Дюпра

СНОБ
Из Зорро - в пенсионера: новые фото Антонио Бандераса разбили сердце поклонницам по всему миру. Узнаёшь красавца? Из Зорро - в пенсионера: новые фото Антонио Бандераса разбили сердце поклонницам по всему миру. Узнаёшь красавца?

Невозможно смотреть свежие фото Антонио Бандераса!

VOICE
Директор «Российской креативной недели» Марина Абрамова: Без креаторов не получится построить нашу Tesla из «Лады Калины» Директор «Российской креативной недели» Марина Абрамова: Без креаторов не получится построить нашу Tesla из «Лады Калины»

Как сейчас обстоят дела в креативных отраслях

СНОБ
Как произошло самое крупное ограбление банка в истории Российской империи Как произошло самое крупное ограбление банка в истории Российской империи

О самом крупном ограблении банка в Российской империи

СНОБ
«Она позвала меня к себе»: Анна Седокова призналась, что ей подарила Дженнифер Лопес «Она позвала меня к себе»: Анна Седокова призналась, что ей подарила Дженнифер Лопес

Анна Седокова рассказала о личном знакомстве с голливудской иконой

VOICE
Как определить, что ребенок созрел для лагеря? 10 основных ошибок родителей Как определить, что ребенок созрел для лагеря? 10 основных ошибок родителей

Дети взрослеют, и перед родителями встает множество вопросов

Psychologies
Чем роботы мешают развитию человечества. И как помогут Чем роботы мешают развитию человечества. И как помогут

Помогают ли роботы устойчивому развитию?

ТехИнсайдер
В каждой провинции свой фрукт: 7 вкусных причин поехать в Таиланд летом В каждой провинции свой фрукт: 7 вкусных причин поехать в Таиланд летом

Вы еще не знаете, куда сбежать из душного города? Обратите внимание на Таиланд!

Вокруг света
Лиза Янковская — о главной роли в фильме «Ника» Лиза Янковская — о главной роли в фильме «Ника»

Разговор c Лизой Янковской, которая сыграла вундеркинда-поэтессу Нику Турбину

СНОБ
Почему он не женится: женскую точку зрения комментируют мужчины Почему он не женится: женскую точку зрения комментируют мужчины

Почему мужчины не стремятся делать предложения руки и сердца?

Psychologies
Правила жизни Принса Правила жизни Принса

Музыкант, умер 21 апреля 2016 года в городе Шанхассен, штат Миннесота

Правила жизни
Открыть в приложении