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

Вот о чем может рассказать цвет ваших ногтей: за ним нужно следить очень внимательно Вот о чем может рассказать цвет ваших ногтей: за ним нужно следить очень внимательно

Иногда цвет ногтей может говорить о наличии серьезных патологий

Популярная механика
Как разбудить ее либидо и что не так с женской виагрой: теория и личный опыт Как разбудить ее либидо и что не так с женской виагрой: теория и личный опыт

Существует ли женская виагра?

Playboy
Геологи считают, что скрытый источник чистой энергии может питать Землю 170 000 лет Геологи считают, что скрытый источник чистой энергии может питать Землю 170 000 лет

Ископаемого водорода хватит, чтобы обеспечить Землю энергией на 170 тысяч лет

ТехИнсайдер
Таинственный человек из Сомертона: загадочная смерть, которую не могут раскрыть вот уже 74 года Таинственный человек из Сомертона: загадочная смерть, которую не могут раскрыть вот уже 74 года

Попытки раскрыть "дело Тамам Шуд" продолжаются до сих пор

Популярная механика
Я вижу, о чем вы думаете Я вижу, о чем вы думаете

Как агенты ФБР читают людей

kiozk originals
10 самых красивых и необычных петроглифов 10 самых красивых и необычных петроглифов

На Земле есть около 20 000 петроглифов — вырезанных в камне изображений

Популярная механика
Живые трупы Живые трупы

«Мегрэ и таинственная девушка»: Жерар Депардье и смерть

Weekend
«Так я и думал: баба!» «Так я и думал: баба!»

Почему стереотипы о женщинах за рулем до сих пор работают

Домашний Очаг
Сцепление автомобиля: как оно работает и почему ломается Сцепление автомобиля: как оно работает и почему ломается

Сцепление: каким оно бывает и как понять, что оно неисправно

РБК
Мгновение славы: участники телешоу, которые умерли после проекта Мгновение славы: участники телешоу, которые умерли после проекта

Порой мимолетное появление на экране становится ошибкой и приводит к трагедии

VOICE
7 книг, которые помогут сохранить психику, отношения и деньги в период турбулентности 7 книг, которые помогут сохранить психику, отношения и деньги в период турбулентности

Эти книги помогут успокоиться и вернуть себе душевное равновесие

Популярная механика
Кроличьи сказки Кроличьи сказки

Кролик в бабочке готовится к 70-летию: история знаменитого логотипа

Playboy
Как почистить MacBook перед продажей: удаляем личные данные правильно Как почистить MacBook перед продажей: удаляем личные данные правильно

Как удалить персональные данные и сбросить настройки MacBook?

Популярная механика
Не трогай это! Что такое контактный дерматит Не трогай это! Что такое контактный дерматит

Каким бывает дерматит и почему он возникает?

РБК
Ученые поняли, как можно превратить обычного человека в «диванного эксперта» Ученые поняли, как можно превратить обычного человека в «диванного эксперта»

Почему мы становится уверены после просмотра пары обучающих видео по теме?

Psychologies
«Мужчины с трудом выносили мое управление»: хроники хозяйки книжного магазина в Каире «Мужчины с трудом выносили мое управление»: хроники хозяйки книжного магазина в Каире

Как открыть свой магазин в очень строгой стране? Отрывок из мемуаров Нади Вассеф

Forbes
Премию Абеля присудили за новаторский вклад в топологию Премию Абеля присудили за новаторский вклад в топологию

Лауреатом стал американский математик Деннис Салливан

N+1
Как принимать решения совместно Как принимать решения совместно

Что делать, если каждый тянет «одеяло» на себя

Psychologies
Марширующий лес, геобрекзит и другие факторы, повлиявшие на развитие нашей цивилизации Марширующий лес, геобрекзит и другие факторы, повлиявшие на развитие нашей цивилизации

Как геология Земли связана с эволюцией человека?

Популярная механика
Первая Первая

Анна Фишер — знаменитая американская астронавтка, «первая мама в космосе»

Популярная механика
«Мне нужно время для себя»: как перестать говорить «да» в ущерб своим интересам «Мне нужно время для себя»: как перестать говорить «да» в ущерб своим интересам

Отрывок из книги Кристин Нефф «Внутренняя сила»

Forbes
Корова с дыркой: для чего парнокопытным делают огромное отверстие в боку Корова с дыркой: для чего парнокопытным делают огромное отверстие в боку

Как коровам облегчают процесс пищеварения

Популярная механика
Непростое украшенье: почему обручальное кольцо носят на правой руке? Непростое украшенье: почему обручальное кольцо носят на правой руке?

Обязательно ли носить обручальное кольцо и как не ошибиться в выборе?

Cosmopolitan
Химики проследили за диффузией изотопов углерода Химики проследили за диффузией изотопов углерода

Удалось наглядно показать процесс диффузии с помощью микроскопии

N+1
5 лучших книг о человеческом мозге, которые научат вас жить осознанно 5 лучших книг о человеческом мозге, которые научат вас жить осознанно

Книги, которые помогут узнать, как устроен и функционирует человеческий мозг

Популярная механика
От абсурда к драме: как менялся образ Бэтмена с 1930-х до наших дней От абсурда к драме: как менялся образ Бэтмена с 1930-х до наших дней

Как Бэтмен менялся сквозь эпохи?

РБК
Как подключить компьютер к телевизору Как подключить компьютер к телевизору

Как использовать домашний телевизор вместо монитора?

ТехИнсайдер
Почему нам трудно расстаться с советским прошлым? Почему нам трудно расстаться с советским прошлым?

Какие черты советского человека и сегодня мешают жить достойно

Psychologies
Лимонов и революция Лимонов и революция

Когда в Советском Союзе начинается перестройка, Лимонов преображается

Esquire
Распознавание речи в медицине: зачем нам это нужно Распознавание речи в медицине: зачем нам это нужно

Эта технология поможет диагностировать шизофрению на ранних стадиях

Популярная механика
Открыть в приложении