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 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху 7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху

Отказ печени, диабет, некоторые формы рака — как их определить по запаху?

Популярная механика
«Кем быть?» или просто быть «Кем быть?» или просто быть

«Худший человек на свете»: правила жизни Йоакима Триера

Weekend
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
Почему женщины выбирают роль любовницы? Почему женщины выбирают роль любовницы?

Истории любовниц: они попытались разобраться в себе и своем выборе

Psychologies
Как повысить самооценку и обрести уверенность? 11 советов психолога Как повысить самооценку и обрести уверенность? 11 советов психолога

Заниженная самооценка мешает нам строить здоровые отношения и карьеру

Psychologies
Возвращение нулевых на экраны: новый сериал «The Телки» Возвращение нулевых на экраны: новый сериал «The Телки»

«The Телки»: приметы нулевых возвращаются не только в моду, но и на экраны

СНОБ
Лучший бармен и азартный спорщик: 5 малоизвестных фактов о Брюсе Уиллисе Лучший бармен и азартный спорщик: 5 малоизвестных фактов о Брюсе Уиллисе

Чего вы точно не знали о Брюсе Уиллисе

Популярная механика
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
Твой дорогой блонд: 5 правил для идеального окрашивания Твой дорогой блонд: 5 правил для идеального окрашивания

Что собой представляет дорогой блонд и как можно добиться такого эффекта

VOICE
Природные энергетики: 10 натуральных заменителей энергетических напитков Природные энергетики: 10 натуральных заменителей энергетических напитков

Хотим вас порадовать: кофе – не единственный способ взбодриться

Популярная механика
Импрессионисты в Москве: от Моне до Пикассо Импрессионисты в Москве: от Моне до Пикассо

Как за час в столице посмотреть легендарные картины

Культура.РФ
Вы и не замечали, как попадались на их уловки: мифы о мозге, которыми пользуются маркетологи Вы и не замечали, как попадались на их уловки: мифы о мозге, которыми пользуются маркетологи

Какой информации об устройстве мозга верить можно, а какой — точно нельзя?

ТехИнсайдер
Дело не в тебе Дело не в тебе

Что сделать, чтобы развод родителей не травмировал ребенка?

Лиза
Как не попасть в ловушку псевдо-ЗОЖ: рекомендации нутрициолога Как не попасть в ловушку псевдо-ЗОЖ: рекомендации нутрициолога

К сожалению, некоторые попадают в ловушку «псевдо-ЗОЖа»

Psychologies
Поговорить и не выгореть: 8 лайфхаков от сотрудников call-центра Поговорить и не выгореть: 8 лайфхаков от сотрудников call-центра

Как построить разговор так, чтобы не остаться после него опустошенным

Psychologies
«Жалею, что мою сестру не отдали в детский дом» «Жалею, что мою сестру не отдали в детский дом»

Что делать, если мать стремится переложить обязанности на других детей?

Psychologies
Что делать, если мне тревожно прямо сейчас: 3 техники самопомощи Что делать, если мне тревожно прямо сейчас: 3 техники самопомощи

Техники самопомощи, которые помогут справиться с тревогой и узнать себя лучше

Psychologies
Алгоритм отследит настроение свиней по их визгу Алгоритм отследит настроение свиней по их визгу

Состояние свиней на ферме можно автоматически отследить по звукам

N+1
Первая брачная ночь: самые дикие обычаи в мире Первая брачная ночь: самые дикие обычаи в мире

Про право первой ночи ты и так наверняка знаешь, но, это еще не самое ужасное!

VOICE
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
Женщины во время военных конфликтов: как складывались судьбы походно-полевых жен Женщины во время военных конфликтов: как складывались судьбы походно-полевых жен

Военно-полевые романы – как это было на самом деле?

Популярная механика
7 факторов, которые резко увеличивают уровень сахара в крови 7 факторов, которые резко увеличивают уровень сахара в крови

Даже если у вас нет диабета, будьте осторожны с этими продуктами и привычками

Популярная механика
Цвет настроения Цвет настроения

Интерьер, тяготеющий к американской классике с разными оттенками синего

Идеи Вашего Дома
Мигрирующие морские слоны определили расстояние до родной колонии Мигрирующие морские слоны определили расстояние до родной колонии

Как морские слоны выбирают оптимальное время для начала миграции

N+1
Почему классические радар-детекторы такие большие Почему классические радар-детекторы такие большие

Какие бывают антенны в радар-детекторах

CHIP
Что такое метавселенная простыми словами и как она устроена Что такое метавселенная простыми словами и как она устроена

Метавселенная — виртуальный мир, который объединит людей

Playboy
Уязвимые перед косатками китообразные сильнее испугались сонара Уязвимые перед косатками китообразные сильнее испугались сонара

Почему одни виды китообразных более чувствительны к шуму, чем другие?

N+1
Что нужно есть на завтрак, чтобы похудеть: рассказывает диетолог Что нужно есть на завтрак, чтобы похудеть: рассказывает диетолог

Составить меню для полезного завтрака проще простого

VOICE
Белые эмигранты Белые эмигранты

Не все в жизни белых медведей складывается гладко

Вокруг света
Простые упражнения для снятия эмоционального напряжения и мышечных зажимов Простые упражнения для снятия эмоционального напряжения и мышечных зажимов

Упражнения, которые помогут расслабиться и почувствовать себя лучше

Esquire
Открыть в приложении