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

8 рекомендаций, которые помогут контролировать уровень сахара в крови 8 рекомендаций, которые помогут контролировать уровень сахара в крови

Если вы заботитесь о своем здоровье, важно контролировать уровень сахара в крови

Популярная механика
«Я видела, как родители занимались сексом, и это меня травмировало» «Я видела, как родители занимались сексом, и это меня травмировало»

Что делать, если секс стал предметом выяснения отношений и источником стыда

Psychologies
От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики

Что ждет человечество в будущем? Фантасты размышляют в своих книгах

Maxim
Скрытые возможности «Ватсап», которые полезно знать каждому Скрытые возможности «Ватсап», которые полезно знать каждому

От Темной темы до режима «инкогнито» и сообщений самому себе

Maxim
Почему в жару отекают ноги и как снять отек Почему в жару отекают ноги и как снять отек

В чем причины отеков лодыжек и стоп в жару

РБК
Многоразовые кофе-капсулы: стоит ли использовать? Многоразовые кофе-капсулы: стоит ли использовать?

Разбираемся в преимуществах и недостатках многоразовых кофе-капсул

CHIP
Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Первопроход Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Первопроход

Путешествие по Чаду на автомобилях

4x4 Club
В ваших интересах В ваших интересах

Рассматриваем тревел-мифы и разбираемся, так ли все на самом деле

Grazia
Зимние посиделки на кошачьем вокзале Зимние посиделки на кошачьем вокзале

Как проходят конференции в клубе "Самоучка"

ПУСК
Известняк для Венеры Виллендорфской добыли в Северной Италии Известняк для Венеры Виллендорфской добыли в Северной Италии

Ученые исследовали палеолитический артефакт, найденный более ста лет назад

N+1
Ко всем — нежно: как наладить отношения в паре. Интервью с психологом Ко всем — нежно: как наладить отношения в паре. Интервью с психологом

С какими трудностями встречаются влюбленные и как их правильно решать

РБК
Минус 7 кг за 7 дней на «Любимой диете»: возвращаемся в форму за короткий срок Минус 7 кг за 7 дней на «Любимой диете»: возвращаемся в форму за короткий срок

«Любимая диета», которая успела стать любимой для огромного количества женщин

VOICE
Цвет настроения Цвет настроения

Интерьер, тяготеющий к американской классике с разными оттенками синего

Идеи Вашего Дома
Про интимное: как сохранить достоинство больного Про интимное: как сохранить достоинство больного

Президент фонда «Вера», о самых простых вещах, которые труднее всего заметить

Psychologies
5 лучших фантастических романов 2021 года, которые вы могли пропустить 5 лучших фантастических романов 2021 года, которые вы могли пропустить

Подборка книг, которые переносят читателей в будущее

Популярная механика
Рок-урок: ароматы, посвященные культовым музыкантам Рок-урок: ароматы, посвященные культовым музыкантам

Музыкально-парфюмерный чарт истинного меломана

Esquire
Видеорегистраторы с GPS-базами камер: как они работают Видеорегистраторы с GPS-базами камер: как они работают

Что умеют видеорегистраторы?

CHIP
Елена Блиновская. Больше всех я люблю скептиков Елена Блиновская. Больше всех я люблю скептиков

Большое интервью с создательницей «Марафона желаний» Еленой Блиновской

Коллекция. Караван историй
Египтологи нашли в Саккарском некрополе гробницы высокопоставленных чиновников Египтологи нашли в Саккарском некрополе гробницы высокопоставленных чиновников

Египтологи нашли новые памятники, относящиеся к III тысячелетию до нашей эры

N+1
Как зубы меняют людей: 10 звёздных преображений с винирами Как зубы меняют людей: 10 звёздных преображений с винирами

Как их зубы выглядели раньше и насколько сильно виниры изменили их образ

VOICE
6 простых механизмов: облегчаем работу! 6 простых механизмов: облегчаем работу!

«Простые механизмы»: колесо и ось, рычаг, наклонная плоскость, шкив, винт и клин

Популярная механика
Следы на песке: история автопробега Андре Ситроена через Сахару Следы на песке: история автопробега Андре Ситроена через Сахару

Андре Ситроен и внедорожник от инженера Николая II в автопробеге через Африку

Esquire
От юриста до аукциониста: как Аурель Бакс стал легендой часовой индустрии От юриста до аукциониста: как Аурель Бакс стал легендой часовой индустрии

Аурель Бакс — о том, почему он бросил юриспруденцию ради часовой индустрии

Forbes
Не пустой звук Не пустой звук

34 миллиона детей по всему миру страдают от проблем со слухом

Harper's Bazaar
Сырой картофель, макияж, ресницы: модель рассказала, как выглядеть вдвое моложе Сырой картофель, макияж, ресницы: модель рассказала, как выглядеть вдвое моложе

Лиза Лаура поделилась секретом своей вечной молодости

VOICE
Далласский клуб конспирологов Далласский клуб конспирологов

«Как убили Джона Кеннеди»: Оливер Стоун снова трубит о «преступлении века»

Weekend
Магомет идет к горе Магомет идет к горе

Мобильная станция, в которой содержится около 7–8 т различных видов масел

Популярная механика
Бегство в Турцию: сто лет тому назад. Александр Васильев — о первой волне русской эмиграции Бегство в Турцию: сто лет тому назад. Александр Васильев — о первой волне русской эмиграции

Историк моды — о том, как русские эмигрировали в начале XX века

СНОБ
Каких людей нельзя впускать в свою жизнь — совет от протоиерея Сергия Филимонова Каких людей нельзя впускать в свою жизнь — совет от протоиерея Сергия Филимонова

Как научиться разбираться в людях?

Cosmopolitan
Что такое привязанность и какие типы привязанности бывают Что такое привязанность и какие типы привязанности бывают

Наши взаимоотношения с людьми могут быть интерпретированы через разные теории

Cosmopolitan
Открыть в приложении