neutrino sat teren, Calea Lactee

sat neutrini, Pământ, Calea Lactee

neutrino sat teren, Calea Lactee
Unul dintre straturile telescopului de scintilație subteran Baksan. fotografie INR

Observatorul neutrino Baksan există în Caucaz de zeci de ani și studii, probabil, cel mai misterios al particulelor elementare cunoscute - neutrini. „Mansarda“ a aflat cum de a construi celebrul observator și modul în care oamenii de știință lucrează la ea dezvăluie secretele universului.

Salvați legile fizicii

Neutrino (a nu se confunda cu un neutron) - acest lucru este de particule foarte, foarte ușoară, renumit pentru faptul că se poate spune, chiar mai neutru decât neutronul. La neutrino nici o taxă și nu interacționează cu particulele încărcate (de exemplu, de electroni, protoni -1 și +1), mai mult decât atât, spre deosebire de neutrinii cu neutroni nu sunt implicate în interacțiunile puternice - una dintre cele patru tipuri de bază de interacțiuni. În fiecare secundă prin fiecare centimetru pătrat din corpul nostru trece de 60 de miliarde de neutrini emise de Soare, iar noi nu se simt și nu observați. Și nu doar noi: majoritatea neutrinilor solare zbura prin toată partea vizibilă a universului, nu interacționează cu nimic.

Având în vedere natura particulelor este extrem de dificil de a studia modul de a prinde neutrini, în cazul în care nu interacționează cu nimic și, în același timp, sunt în „mizerie“ de zeci de alte particule care bombardează Pământul și spațiul? Izolați aceste particule din întreg fluxul de mai grele și care interacționează cu particulele de materie, astfel, și a devenit primul obiect al fizicienilor. Cum de a realiza acest lucru? „Ascunde“ de fluxul de electroni, miuoni, protoni, particule alfa și nuclee mai grele ale unor scut naturale grele - sub gheata din Antarctica, sub un strat de apă de ocean sau sub un munte?

A fost ultimul drum înapoi la sfârșitul anilor '50 ai secolului trecut a mers la fizicienii sovietici, se gândească la crearea unui complex subteran specializat pentru cercetarea de bază în domeniul astrofizicii neutrino si fizica razelor cosmice. Sub conducerea lui Moiseya Markova au fost efectuate calcule teoretice, și căutarea a început pentru lucrări miniere adecvate, care pot fi utilizate fără a executa tuneluri speciale. Acesta este un mod standard, de exemplu, laboratorul neutrino italian la munții Gran Sasso situate în tunelul rutier de ramură care leagă Marea Adriatică și coasta Tireniană.

BNO: ieri, azi și mâine

Observatorul Locuri de munca Baksan Neutrino se desfășoară în două galerii. In dreapta (minor) prevăzută de cale ferată cu ecartament îngust, pe care caruciori cu plimbări electrice. Partea din stânga tunel - lucru, care este cel principal. Între galerii construite „săli“, în care se află echipament științific. În prezent, el lucrează studii de laborator cu emisii reduse de fond și două instalații mari - galiu-germaniu telescop neutrini si telescop de scintilație în subteran. Ultimul este împărțit în patru etaje, din cauza dimensiunii sale pur.

„Aceste instalații sarcini diferite - cum ar fi electrice și de tramvai, care, deși utilizarea energiei electrice, sunt foarte diferite tipuri de transport, - a declarat directorul adjunct al Institutului de Cercetări Nucleare (organizație, care face parte din Baksan Neutrino Observatory) Gregory Rubtsov. - telescop galiu-germaniu „prinde“ neutrinii de la soare. Soarele se duce reacțiile termonucleare, inclusiv așa-numita reacție în lanț proton-proton în care hidrogenul este transformat în heliu și cea mai mare parte din energia este eliberată. In această reacție neutrino energie relativ scăzută, nu mai mult de 0,6 mega-electron-volți (MeV). neutrinii solare „bombardează“ galiu în detector, și este convertit în germaniu în reacție, inversul dezintegrarea beta. Neutron plus neutrini formează un proton plus un electron - deci nu este un nou nucleu. telescop Gallium-germaniu neutrino are minim record registru de prag în care reacția a implicat toate neutrinilor cu energie peste MeV 0,223“.

neutrino sat teren, Calea Lactee
Unul dintre straturile telescopului de scintilație subteran Baksan. Foto: INR

Luni, aproximativ o dată galiu obține, chimic izolat din ea o fracție care conține o proporție substanțială de germaniu, și apoi observa și contoriza numărul de dezintegrări formate din atomi germaniului. Astfel, observația nu se efectuează în timp real, și integral de luni, printr-o metodă de precizie radiochimice. Experimentul a fost foarte precis și important: el a fost lăsat să se confirme că soarele strălucește din cauza energiei termonucleare.

Spre deosebire de telescop galiu-germaniu Baksan telescop subteran de scintilație (BUST) - experiment în timp real. „Acesta detectează energii neutrinii mai mari de la 10 MeV la GeV și de mai sus, - spune Rubtsov. - o energii ale neutrinilor au diferite origini: ele pot fi produse în atmosfera Pământului, în timpul trecerii particulelor cosmice rezulta din orice evenimente astronomice astfel de explozie supernova. Mai mult, neutrinii poate rezulta din anihilarea particulelor de materie întunecată în Soare sau galaxiei sau ca urmare a unor noi interacțiuni fizice. Volumul Detector de trei mii de registre metru cub nu se neutrino „invizibile“, și o cascadă de particule, care are loc în interacțiunea cu substanța detectorului de neutrini în interiorul sau în jurul acestuia. Astfel, semnalul de la BPST înregistrat supernova SN 1987A în domeniul energetic 12-23 MeV. "

Personalul observator permanent trăiește într-un scop-construit pentru a crea satul Neutrino Observatory.

neutrino sat teren, Calea Lactee
Vedere din satul neutrinilor. Foto: INR

Populația permanentă a satului - aproximativ 600 de persoane. Acesta este situat în Valea Baksan și o parte din zona Elbrumynsky cu centrul în Tyrnyauz. Unii dintre angajații trăiesc în Tyrnyauz, la locul de muncă (aproximativ 25 km) a unui serviciu de autobuz transportă. Mulți angajați și INR SAI sunt angajate în cercetare la Baksan Neutrino Observatorul, dar la Moscova, de multe ori vin în Caucaz pentru experimente. Din fericire, în ultimii ani situația din zonă este calmă.