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

Как подготовиться к беговому марафону, если ты новичок Как подготовиться к беговому марафону, если ты новичок

Какие шаги нужно предпринять начинающему бегуну

Популярная механика
«Беги, пока не станет хуже»: роман о женщине, спасавшей еврейских детей во Франции «Беги, пока не станет хуже»: роман о женщине, спасавшей еврейских детей во Франции

Отрывок из романа Кристин Хармель «Книга утраченных имен»

Forbes
Ученые из Сколковского института раскрыли механизм выброса солнечного ветра из корональных дыр Ученые из Сколковского института раскрыли механизм выброса солнечного ветра из корональных дыр

Как корональные дыры формируют движение солнечного ветра по всей гелиосфере

Inc.
Кофемолки и ткацкие станки: чем занимались автопроизводители до машин Кофемолки и ткацкие станки: чем занимались автопроизводители до машин

Как производители перечниц и швейных машин перешли к созданию автомобилей?

РБК
5 советов, как побороть нерешительность и довести дело до конца 5 советов, как побороть нерешительность и довести дело до конца

Нерешительность — одна из самых разочаровывающих и непродуктивных форм поведения

Inc.
Как принимать решения совместно Как принимать решения совместно

Что делать, если каждый тянет «одеяло» на себя

Psychologies
«Энканто», «Стеклоочиститель» и еще 6 мультфильмов, которые стоит посмотреть «Энканто», «Стеклоочиститель» и еще 6 мультфильмов, которые стоит посмотреть

Анимационные фильмы, которые в разные годы становились номинантами «Оскара»

СНОБ
4 упражнения, чтобы определить приоритеты 4 упражнения, чтобы определить приоритеты

Научитесь определять, в чем вы нуждаетесь

Psychologies
Эдуард Савенко Эдуард Савенко

Харьковская шпана, к концу 1960-x превратился в литератора Лимонова

Esquire
Провалиться сквозь землю: как возникает и что о нас говорит стыд? Провалиться сквозь землю: как возникает и что о нас говорит стыд?

Стыд имеет много обличий. Он прячется за тревогой и страхом, агрессией и злостью

Psychologies
Тело говорит! Тело говорит!

Как научиться транслировать людям правильные сигналы?

Cosmopolitan
Веселые и грустные фильмы о зомбирующей силе телевидения Веселые и грустные фильмы о зомбирующей силе телевидения

Фильмы о том, что человек может стать рабом телеящика

Maxim
5 мифов о здоровом образе жизни 5 мифов о здоровом образе жизни

Вреден ли спорт для сердца? Почему от витаминов не увеличивается энергия?

РБК
Что такое стоицизм и как античная философия поможет тебе сохранить самообладание сейчас Что такое стоицизм и как античная философия поможет тебе сохранить самообладание сейчас

Стоицзм — практическое пособие о том, как справиться со страхами и тревогой

Maxim
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
Туберкулез в жизни и искусстве: обсуждение режиссера, художницы и врача Туберкулез в жизни и искусстве: обсуждение режиссера, художницы и врача

Как переплетены туберкулез в жизни и в искусстве

РБК
Почему астероид Рюгу такой странной формы? Почему астероид Рюгу такой странной формы?

Возможно, разгадана происхождение ромбовидного астероида Рюгу

Популярная механика
10 рецептов от весенней хандры 10 рецептов от весенней хандры

Простые приемы против хандры, которые помогут не опускать руки

Psychologies
15 привычек родом из СССР, от которых очень трудно избавиться 15 привычек родом из СССР, от которых очень трудно избавиться

Многие их привычки из СССР передались и тебе. Избавиться от них очень трудно!

VOICE
Почему мы продолжаем делать что-то, даже если видим плохие последствия? Почему мы продолжаем делать что-то, даже если видим плохие последствия?

Почему иногда наше поведение идёт вразрез с рациональностью?

Популярная механика
Проверяем состояние здоровья за минуту: простой тест из 8 вопросов Проверяем состояние здоровья за минуту: простой тест из 8 вопросов

Как оценить здоровье сердца, щитовидной железы, почек и других систем организма

ТехИнсайдер
В раме – целый мир В раме – целый мир

Кажется, у Кати Абламской волшебные нити — из самого сердца земли

Seasons of life
Думаете, если выпить пива перед вином, похмелья не будет? Думаете, если выпить пива перед вином, похмелья не будет?

Пиво перед вином не избавит вас от похмелья

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
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
Страх разоблачения и плата за везение: что такое синдром самозванца Страх разоблачения и плата за везение: что такое синдром самозванца

Рассказываем о причинах, признаках и популярности синдрома самозванца

Forbes
Все о витамине B12: зачем он нужен, как распознать и восполнить дефицит Все о витамине B12: зачем он нужен, как распознать и восполнить дефицит

Витамин В12 играет важную роль для гормональных и метаболических процессов

РБК
Почему мужчины не просят о помощи и чем это оборачивается Почему мужчины не просят о помощи и чем это оборачивается

Мужчины предпочитают оставаться в одиночестве и делать вид, что проблем нет

Psychologies
Умные устройства следят за вами повсюду. Что с этим делать? Умные устройства следят за вами повсюду. Что с этим делать?

Вы когда-нибудь чувствовали тянущее ощущение, что кто-то наблюдает за вами?

Популярная механика
7 признаков того, что ваша собака сильно привязана к вам 7 признаков того, что ваша собака сильно привязана к вам

Насколько ваш пес привязан к вам?

Популярная механика
Открыть в приложении