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

Прыжки на батуте: упражнения, которые помогут подготовиться к лету Прыжки на батуте: упражнения, которые помогут подготовиться к лету

Фитнес-тренер Hasttings Александр Хмель расскажет о 5 упражнениях на батутах

Популярная механика
Время первого Время первого

Все о водороде — энергоносителе будущего

Цифровой океан
Радиотелескоп MeerKAT случайно открыл 49 новых галактик за пару часов Радиотелескоп MeerKAT случайно открыл 49 новых галактик за пару часов

MeerKAT смог за 2,3 часа открыть 49 галактик по излучению нейтрального водорода

N+1
Четкий план на завтра: как помочь людям с ментальными нарушениями преодолеть тревогу Четкий план на завтра: как помочь людям с ментальными нарушениями преодолеть тревогу

Как помочь своим родным и подопечным пережить трудный период

Forbes
Чем полезны креветки: четыре свойства Чем полезны креветки: четыре свойства

Креветки — источник важных витаминов и минералов, но каких именно?

РБК
«Почему ты била меня в детстве?» Как воспитывала Сталина его мать Кеке «Почему ты била меня в детстве?» Как воспитывала Сталина его мать Кеке

Мать Сталина всегда верила, что ее сына ждет особая судьба

Cosmopolitan
Для самых нервных: может ли магний помочь при тревоге Для самых нервных: может ли магний помочь при тревоге

Как снизить уровень стресса, в котором ты находишься? Поможет ли магний?

Cosmopolitan
Бессмертная Миранда Бессмертная Миранда

Миранда была открыта нидерландским и американским астрономом Джерардом Койпером

Наука и жизнь
«Пока смерть не разлучит нас»: что нужно знать о многолетних отношениях «Пока смерть не разлучит нас»: что нужно знать о многолетних отношениях

Как меняются отношения со временем

Psychologies
Женщины убили всех мужчин: загадочная история преступлений в венгерской деревне Женщины убили всех мужчин: загадочная история преступлений в венгерской деревне

В начале XX века в маленькой венгерской деревушке произошли жуткие события

Cosmopolitan
Углеродно-азотное покрытие улучшило работу никелевого анода Углеродно-азотное покрытие улучшило работу никелевого анода

Ученые получили рекордно эффективный водородный топливный элемент

N+1
Памятка для мужчин: 10 полезных фактов о женщинах Памятка для мужчин: 10 полезных фактов о женщинах

Могут ли женщины любить одновременно двоих, чего они вообще хотят от мужчин?

Psychologies
Что такое 5 языков любви? Всё, что тебе нужно об этом знать Что такое 5 языков любви? Всё, что тебе нужно об этом знать

Как можно выражать и получать любовь?

Cosmopolitan
Гибрид материи и антиматерии в жидком гелии показал аномальное сужение спектральных линий Гибрид материи и антиматерии в жидком гелии показал аномальное сужение спектральных линий

Спектральные линии экзотического атома способны аномально сужаться

N+1
«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
Не кешбэком единым Не кешбэком единым

Седьмое ежегодное исследование, посвященное развитию туризма российских регионов

Отдых в России
«Моя отрада»: как воспитывала сына Клара Гитлер «Моя отрада»: как воспитывала сына Клара Гитлер

Какой была мать Адольфа Гитлера и как она воспитывала сына?

Cosmopolitan
Как изменилась расстановка сил на Ближнем Востоке спустя 10 лет «арабской весны»? Как изменилась расстановка сил на Ближнем Востоке спустя 10 лет «арабской весны»?

На Ближнем Востоке, кажется, возможно все, вплоть до свержения диктатора

Esquire
Чем опасен синдром «хорошей девочки» Чем опасен синдром «хорошей девочки»

Приветливые и скромные женщины, слишком стараются быть хорошими. Откуда это?

Psychologies
Сериал «Обоюдное согласие»: сама виновата? Сериал «Обоюдное согласие»: сама виновата?

Сериал «Обоюдное согласие» — про то, как общество относится к жертвам насилия

Эксперт
Как почистить шторы, не снимая их с карниза Как почистить шторы, не снимая их с карниза

Методы чистки штор

Лиза
«45 заметок переговорщика»: как воздействовать на партнеров без эмоций и гнева «45 заметок переговорщика»: как воздействовать на партнеров без эмоций и гнева

Как повысить мастерство ведения переговоров?

Forbes
5 способов избавиться от волос на лице: какой подойдет тебе? 5 способов избавиться от волос на лице: какой подойдет тебе?

Как избавиться от волос на лице

VOICE
5 простых способов поддержать себя в непростое время 5 простых способов поддержать себя в непростое время

Несколько простых упражнений и действий, которые позволят опереться на себя

Esquire
Ангельская нумерология: что означает число 333 — подробная расшифровка Ангельская нумерология: что означает число 333 — подробная расшифровка

Бывало ли у тебя такое, что ты часто видела одно и то же число?

Cosmopolitan
«Эпоха человека: риторика и апатия антропоцена» «Эпоха человека: риторика и апатия антропоцена»

Отрывок из книги «Эпоха человека: риторика и апатия антропоцена»

N+1
Трещины на пятках: причины появления и 5 советов по уходу Трещины на пятках: причины появления и 5 советов по уходу

Как ухаживать за трещинами на пятках и когда стоит обратиться к врачу?

РБК
Мария Горбань: «Смотрю «Кухню» взахлёб» Мария Горбань: «Смотрю «Кухню» взахлёб»

Мария Горбань поделилась, как готовилась к первой роли после рождения сына

Лиза
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
Квантовая логика помогла изучить неупругие соударения холодных атомов и ионов Квантовая логика помогла изучить неупругие соударения холодных атомов и ионов

Данные эксперимента помогут точнее строить модели межатомного взаимодействия

N+1
Открыть в приложении