Для поиска редких процессов ученые используют технологии Древнего Рима

Популярная механикаНаука

Зачем современным физикам свинцовые слитки Древнего Рима?

Для поиска чрезвычайно редких процессов, обещающих гигантский прорыв в нашем понимании современной физики, ученые используют не только самые современные детекторы, но и продукты технологии двухтысячелетней давности.

Алексей Левин

Капитан большого римского парусного торгового судна, вероятно, был весьма раздосадован, когда бросил якорь всего лишь в какой-нибудь миле от берегов Сардинии. Судно было загружено добытым в шахтах Картахены свинцом, предназначавшимся для изготовления амуниции (снарядов для пращей). Но, судя по сведениям, которые получил капитан, шансы доставить груз получателю с каждой минутой становились все более призрачными: повстанцы контролировали ближайшие порты (и даже, возможно, захватили несколько военных кораблей, так что бегство становилось бессмысленным). В конце концов чувство долга (а также и страх перед римской армией) пересилило, и капитан отдал приказ. Снизу послышались удары топоров, судно накренилось и стало медленно тонуть, в то время как матросы попрыгали в воду и уже плыли к берегу. Главное — важный стратегический груз не достался врагу.

0dfcb24d0200bcb598a0e8c771195b0d.jpg
Бета-распад обусловлен слабым взаимодействием и изменяет заряд ядра на единицу без изменения массового числа — с излучением бета-частицы (электрона или позитрона) и электронного антинейтрино или нейтрино соответственно. При двойном бета-распаде излучается две бета-частицы и два антинейтрино (или нейтрино). Двойной безнейтринный бета-распад может существовать, только если нейтрино является майорановской частицей (нейтрино тождественно антинейтрино).

Древний клад

Свинцовые слитки пролежали на дне Тирренского моря всего в полутора милях от Ористано 2000 лет, пока в 1988 году их не обнаружили местные дайверы. Находка заинтересовала итальянское Управление археологического надзора Кальяри, ее тщательно отметили на картах, но поднимать не спешили. Причина была довольно банальной: для подъема почти тысячи свинцовых слитков, каждый весом 33 кг, требовалось немало средств, которых в бюджете управления не было. Помощь пришла с неожиданной стороны: газета с заметкой о находке случайно попалась на глаза Этторе Фиорини, физику из Миланского университета Бикокка. Оказалось, что римский свинец очень нужен физикам. Нужен настолько, что итальянский Национальный институт ядерной физики (INFN) предложил оплатить операцию по подъему груза с затонувшего римского судна в обмен на «долю клада» в натуральном виде. Археологи и историки, скрепя сердце и скрипя зубами, согласились, и в 1991 полторы сотни слитков были переданы итальянским физикам, которые изготовили из них свинцовые экраны для детекторов, установленных в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии.

2628772173d3ff6695684ab6423a7e5d.jpg
В основе детекторов коллаборации CUORE лежат болометры, с помощью которых пытаются обнаружить распад теллура-130. 988 кристаллов диоксида теллура одновременно служат и болометрами, и потенциальными источниками двойного безнейтринного бета-распада. Они собраны в 19 колонок и охлаждены до температуры в 10 мК, при которой их теплоемкость столь мала, что даже попадание отдельной частицы вызывает повышение температуры, обнаруживаемое с помощью термисторов. По величине этого повышения можно вычислить энергию попавшей частицы, а в случае двойного безнейтринного бета-распада в энергетическом спектре будет наблюдаться пик в 2527 кэВ.

«Выдержанный» металл

Зачем же работа римских металлургов понадобилась современным физикам? Дело в том, что свежевыплавленный из руды свинец содержит небольшие примеси нестабильных элементов. В основном это изотоп свинец-210, претерпевающий бета-распад с периодом полураспада 22,3 года. На качестве амуниции для пращей это, конечно, никак не сказывается, как и для огромного количества современных применений, а вот для физиков имеет принципиальное значение. Свинец используется как материал для экранирования сверхвысокочувствительных детекторов во многих экспериментах по обнаружению различных частиц. Поскольку недавно добытый свинец сохраняет слабую природную радиоактивность, он служит источником помех и, по словам Этторе Фиорини, не подходит для подобных задач. Обычно в таких случаях используют особый свинец, обедненный 210-м изотопом, но его цена очень высока. Поэтому римские слитки, в которых за 2000 лет распалась б? льшая часть свинца-210, оказались весьма кстати. Исследования, проведенные физиками из INFN, показали, что уровень остаточной

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

7 комнатных растений, которые не ядовиты для домашних животных: ваша кошка будет в безопасности 7 комнатных растений, которые не ядовиты для домашних животных: ваша кошка будет в безопасности

Расскажем о совершенно безопасных для питомцев растениях

Популярная механика
Супермаркет Chanel и демоны Маккуина: 5 показов, которые заставят задуматься Супермаркет Chanel и демоны Маккуина: 5 показов, которые заставят задуматься

Модные показы превратились в скандальные и противоречивые перформансы

Cosmopolitan
Астрономы отыскали экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами Астрономы отыскали экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами

Астрономы описали класс рекордно ярких транзиентов

N+1
Я и моя тень: Ревва, Малышева и еще 5 звезд, у которых есть близнецы и двойняшки Я и моя тень: Ревва, Малышева и еще 5 звезд, у которых есть близнецы и двойняшки

Близнецы и двойняшки знаменитостей, о которых вы, скорее всего, не слышали

VOICE
Чистота Чистота

Почему современная одержимость гигиеной может принести больше вреда, чем пользы

kiozk originals
Кто дольше? Сколько ждали предложения руки и сердца Елизавета II, Кейт и Меган Кто дольше? Сколько ждали предложения руки и сердца Елизавета II, Кейт и Меган

Как обстояли дела с помолвкой у представительниц британской королевской семьи

Cosmopolitan
«Поражение всегда сирота» «Поражение всегда сирота»

В 1906 году прошло сразу два судебных процесса над военным командованием

Дилетант
Похоже, мы уже целый век неправильно называем Мачу-Пикчу Похоже, мы уже целый век неправильно называем Мачу-Пикчу

Мачу-Пикчу мог получить свое название в честь простого недоразумения

Популярная механика
Ангел-хранитель Петербурга: как талант архитектора Ирины Бенуа приумножил фамилию Ангел-хранитель Петербурга: как талант архитектора Ирины Бенуа приумножил фамилию

После всех обстрелов Ленинград, казалось, никогда не будет прежним

Популярная механика
Почему дома заводятся чешуйницы и как от них избавиться — действенные методы Почему дома заводятся чешуйницы и как от них избавиться — действенные методы

Чешуйницы — неприятный сюрприз, который можно обнаружить у себя дома

Cosmopolitan
Как аналитик из Ozon создал 3D-фигурки москвичей и выручил 600 000 рублей за три дня Как аналитик из Ozon создал 3D-фигурки москвичей и выручил 600 000 рублей за три дня

Путь создателя 3D-фигурок москвичей Ниджата Гусейнова

Forbes
Ученые разработают надувную тормозную оболочку для наноспутников: решение поможет очистить орбиту от мусора Ученые разработают надувную тормозную оболочку для наноспутников: решение поможет очистить орбиту от мусора

Вопросы, связанные с очисткой орбиты Земли от мусора, становятся всё актуальней

Популярная механика
Исландия, Хадльгримскиркья Исландия, Хадльгримскиркья

Это не Мордор и не Ктулхоград. А уютная христианская обитель с видом на вулканы

Maxim
Певец SHAMAN: «Чтобы сегодня зацепить людей, недостаточно быть талантливым» Певец SHAMAN: «Чтобы сегодня зацепить людей, недостаточно быть талантливым»

SHAMAN — о своем творческом пути, первом сольном концерте и критике

Cosmopolitan
Больше шансов: как хакатоны помогают поступить в университет и найти работу Больше шансов: как хакатоны помогают поступить в университет и найти работу

Хакатоны позволяют не просто померяться силами, но и зарекомендовать себя

CHIP
Лазерная эпиляция: 12 фактов, которые нужно знать перед процедурой Лазерная эпиляция: 12 фактов, которые нужно знать перед процедурой

Что стоит знать, если ты решилась на лазерную эпиляцию?

Cosmopolitan
Почему астероид Рюгу такой странной формы? Почему астероид Рюгу такой странной формы?

Возможно, разгадана происхождение ромбовидного астероида Рюгу

Популярная механика
Что делать, если вам предлагают уволиться: три совета от эксперта по HR Что делать, если вам предлагают уволиться: три совета от эксперта по HR

Как себя вести, если вам предложили написать заявление об уходе?

Inc.
Нужно ли покупать ребенку мотоцикл: советы для тех, чей сын мечтает об экстремальном спорте Нужно ли покупать ребенку мотоцикл: советы для тех, чей сын мечтает об экстремальном спорте

Основоположник FMX в России — про детский мотоспорт и выбор экипировки

Популярная механика
Разгрузить голову: 3 эффективных упражнения Разгрузить голову: 3 эффективных упражнения

Умственный детокс: простые упражнения, которые помогут выдохнуть

Psychologies
5 выдающихся современных авторов, пишущих серьезную научную фантастику 5 выдающихся современных авторов, пишущих серьезную научную фантастику

Авторы, которые продолжают традиции «твердой» фантастики

Популярная механика
Химики проследили за диффузией изотопов углерода Химики проследили за диффузией изотопов углерода

Удалось наглядно показать процесс диффузии с помощью микроскопии

N+1
Почитать в свободное время: 5 нескучных нон-фикшн новинок Почитать в свободное время: 5 нескучных нон-фикшн новинок

Разнообразный нон-фикшн, который поможет отвлечься от внешнего мира

Популярная механика
5 фраз, которые подрывают отношения 5 фраз, которые подрывают отношения

Мы произносим слова, не задумываясь о том, как они могут ранить собеседника

Psychologies
Как говорить с близкими о политике? Как говорить с близкими о политике?

Как выстраивать общение, чтобы не ругаться

Psychologies
Как воскресить мамонта: ДНК поможет ученым оживить шерстистого гиганта Как воскресить мамонта: ДНК поможет ученым оживить шерстистого гиганта

Можно ли воссоздать мамонта и отправить его заселять Якутию?

Популярная механика
Чистка лица по типу кожи: какую лучше выбрать Чистка лица по типу кожи: какую лучше выбрать

Подробный гид о том, какую чистку лица лучше выбрать

VOICE
Мы живем в террариуме, а на Марсе есть жизнь: 6 теорий заговора о космосе, в которые все еще верят Мы живем в террариуме, а на Марсе есть жизнь: 6 теорий заговора о космосе, в которые все еще верят

Может и правда на Луне никто не высаживался

Playboy
5 ранних признаков деменции, которые не связаны с забывчивостью 5 ранних признаков деменции, которые не связаны с забывчивостью

Симптомы, которые не имеют ничего общего с привычными нам признаками деменции

Популярная механика
Возможно, именно поэтому извержение вулкана на Тонге было таким мощным Возможно, именно поэтому извержение вулкана на Тонге было таким мощным

Вулкан выбросил шлейф газа, пыли и пепла, который улетел на 58 километров в небо

Популярная механика
Открыть в приложении