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

5 книг, которые помогут достичь успеха в выбранной нише 5 книг, которые помогут достичь успеха в выбранной нише

Книги, которые запросто справятся с ролью инструктора по достижению успеха

Популярная механика
Инспецы: как во времена Великой депрессии иностранцы ехали в СССР Инспецы: как во времена Великой депрессии иностранцы ехали в СССР

Эти люди бежали из других стран в СССР в надежде спрятаться от Великой депрессии

Cosmopolitan
Губки на роструме снизили эффективность эхолокации афалин Губки на роструме снизили эффективность эхолокации афалин

Почему афалины редко охотятся с губками на роструме?

N+1
Древесные кольца указали на две древние сверхмощные солнечные вспышки Древесные кольца указали на две древние сверхмощные солнечные вспышки

Сверхмощные солнечные вспышки произошли в 7176 и 5259 годах до нашей эры

N+1
Загадочная смерть Дороти Хант, жены одного из ключевых участников Уотергейтского скандала Загадочная смерть Дороти Хант, жены одного из ключевых участников Уотергейтского скандала

Трагедия Дороти Хант и ее связь с Уотергейтским скандалом

ТехИнсайдер
«Макаки с коекаками» «Макаки с коекаками»

Информационная война шла на всём протяжении реальной Русско-японской войны

Дилетант
10 любовных романов, которые поднимут тебе настроение 10 любовных романов, которые поднимут тебе настроение

Классические и новые любовные романы, от которых невозможно оторваться

Cosmopolitan
Как на самом деле работает наш иммунитет Как на самом деле работает наш иммунитет

Иммунитет – одна из самых сложных систем в организме человека

Популярная механика
6 признаков того, что в вашей квартире плохое качество воздуха 6 признаков того, что в вашей квартире плохое качество воздуха

Как понять, что в вашей квартире высокая концентрация загрязняющих веществ?

Популярная механика
Как в городской квартире вырастить табак Как в городской квартире вырастить табак

Помидоры — вчерашний день. Сегодня лучше всего выращивать табак!

Maxim
Женщины-ученые, изменившие мир: невероятные открытия неслабого пола Женщины-ученые, изменившие мир: невероятные открытия неслабого пола

Яркие представительницы научного сообщества, внесшие вклад в развитие науки

Популярная механика
Психопатия может быть не психическим расстройством, а кое-чем другим Психопатия может быть не психическим расстройством, а кое-чем другим

Может ли психопатия быть преимуществом?

Популярная механика
Тяжелый легкий бег Тяжелый легкий бег

Как работает организм на марафонских дистанциях

Популярная механика
Coca-Cola или Pepsi? 10 фактов о столетнем противостоянии брендов Coca-Cola или Pepsi? 10 фактов о столетнем противостоянии брендов

Ты что будешь — «Колу» или «Пепси»? Этот вопрос чуть ли не религиозный

ТехИнсайдер
«Выбор» и еще 9 бестселлеров по психологии, которые стоит прочесть «Выбор» и еще 9 бестселлеров по психологии, которые стоит прочесть

Книги по психологии, авторы которых прошли тяжелейшие испытания

СНОБ
Что едят Наоми Кэмпбелл и другие топ-модели на ужин — 10 рецептов Что едят Наоми Кэмпбелл и другие топ-модели на ужин — 10 рецептов

Ужинать можно и нужно: знаменитости подсказывают, что они едят на ужин

VOICE
Так, как надо Так, как надо

Сегодня действительно время Артёма Быстрова

OK!
Как грамотно выбирать онлайн-курсы Как грамотно выбирать онлайн-курсы

На что обратить внимание при выборе дистанционного дополнительного образования

СНОБ
«Мой «Мой

Чем известен McDonnell Douglas F-4 Phantom II

Популярная механика
Машиноместо Машиноместо

Дом для семьи и коллекции автомобилей

Robb Report
5 проблем, которые можно решить, если посещать баню: рассказывает эксперт 5 проблем, которые можно решить, если посещать баню: рассказывает эксперт

Как сделать поход в парную максимально полезным для здоровья

Cosmopolitan
Почему отношения после 40 могут стать счастливее Почему отношения после 40 могут стать счастливее

Настало время для новых романтических встреч и поиска своего счастья

Psychologies
5 диких традиций, калечащих женщин в разные времена 5 диких традиций, калечащих женщин в разные времена

Бинты, дамское седло, пояс верности и другие традиции, которые калечили женщин

Популярная механика
Что мы знаем о новой избраннице Берлускони — ради нее он бросил красавицу-модель Что мы знаем о новой избраннице Берлускони — ради нее он бросил красавицу-модель

Попытаемся побольше узнать об избраннице любвеобильного Сильвио Берлускони

Cosmopolitan
«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
«Dyson в мире ламп»: история светильников Anglepoise, дизайн которых почти не менялся 80 лет «Dyson в мире ламп»: история светильников Anglepoise, дизайн которых почти не менялся 80 лет

Лампа, которую использовала для своей заставки студия Pixar

VC.RU
«Паки, паки, иже херувимы»: переводим на русский все непонятные фразы из фильма «Иван Васильевич меняет профессию» «Паки, паки, иже херувимы»: переводим на русский все непонятные фразы из фильма «Иван Васильевич меняет профессию»

Гайдай в фильме сохранил выражения и слова на старославянском языке

Популярная механика
Девять забавных историй о NASA: курьезы космического агентства Девять забавных историй о NASA: курьезы космического агентства

События из жизни НАСА связаны не только с космическими достижениями

ТехИнсайдер
Любовь или расставание? Что символизируют розы разного цвета – 30 значений Любовь или расставание? Что символизируют розы разного цвета – 30 значений

Есть множество сортов роз разного цвета, каждый из которых имеет свое значение

Cosmopolitan
На острие На острие

Актер Юрий Чурсин — о скрытом темпераменте и своих ролях

OK!
Открыть в приложении