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 поддержать здоровье костей и сохранить костную массу с возрастом Как поддержать здоровье костей и сохранить костную массу с возрастом

Как поддержать высокую плотность костной ткани в организме?

Популярная механика
8 вещей родом из СССР, которые актуальны и сегодня 8 вещей родом из СССР, которые актуальны и сегодня

Вещи родом из СССР, часть из которых наверняка пылится где-то у тебя дома

Cosmopolitan
«Астероиды: рожденные пламенем» «Астероиды: рожденные пламенем»

Как ученые научились анализировать состав астероидов

N+1
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
Накопленная усталость: почему молодые шведки чаще выбирают жизнь за счет партнера Накопленная усталость: почему молодые шведки чаще выбирают жизнь за счет партнера

Почему некоторые шведки выбирают отказ от карьеры и жизнь за счет партнера

Forbes
Мистические истории, которые заставляют поверить, что призраки существуют Мистические истории, которые заставляют поверить, что призраки существуют

После этих историй ты начнешь верить в паранормальное

Cosmopolitan
Правила жизни Пола Томаса Андерсона Правила жизни Пола Томаса Андерсона

Правила жизни режиссера и сценариста Пола Томаса Андерсона

Esquire
Пластика в 14, анорексия, отказ от мечты: как мать лепила звезд из сестер Хадид Пластика в 14, анорексия, отказ от мечты: как мать лепила звезд из сестер Хадид

Хотели ли сестры Хадид именно такой жизни?

Cosmopolitan
Подлинная история «полуночного экспресса» Подлинная история «полуночного экспресса»

Голливуд не врал, «Полуночный экспресс» снят действительно по реальным событиям

Maxim
Зависть и успех: полезно ли сравнивать свои достижения с чужими? Зависть и успех: полезно ли сравнивать свои достижения с чужими?

Мы неизбежно сравниваем себя с другими, из-за чего упускаем собственное счастье

Psychologies
Спите и ешьте: 5 научных способов похудеть Спите и ешьте: 5 научных способов похудеть

Что нужно учитывать, чтобы похудеть?

Популярная механика
«Есть продавцы, а покупателей нет»: что происходит в венчуре с российскими стартапами и зарубежными фондами «Есть продавцы, а покупателей нет»: что происходит в венчуре с российскими стартапами и зарубежными фондами

Оставшимся в России бизнесам не стоит рассчитывать на инвестиции

VC.RU
Что делают неврологи, когда у них болит голова: 8 приемов Что делают неврологи, когда у них болит голова: 8 приемов

Как справляются с головной болью сами врачи?

Psychologies
«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
Вызов мастера Вызов мастера

Джорджо Армани продолжает вести индустрию за собой

Harper's Bazaar
Звезда родилась Звезда родилась

Актриса Аня Тейлор-Джой в кино может быть кем угодно!

Grazia
Возможна ли дружба между мужчиной и женщиной? Возможна ли дружба между мужчиной и женщиной?

Какое место занимает сексуальность в отношениях друзей разного пола?

Psychologies
5 рецептов, которым позавидует американский фастфуд 5 рецептов, которым позавидует американский фастфуд

Рецепты классных и полезных бургеров, стрипсов, крылышек и сэндвичей

Cosmopolitan
Как сбросить iPhone до заводских настроек перед продажей: подробности и рекомендации Как сбросить iPhone до заводских настроек перед продажей: подробности и рекомендации

Разбираемся, как обнулить свой iPhone

Playboy
Самые большие ударные кратеры на Земле: следы древних метеоритов Самые большие ударные кратеры на Земле: следы древних метеоритов

Какие столкновения астероидов с Землей оставили самые большие кратеры?

Популярная механика
Почему Эйнштейн не сослался на опыт Майкельсона? Почему Эйнштейн не сослался на опыт Майкельсона?

Максвелл не сомневался, что всё пространство во Вселенной заполнено эфиром

Наука и жизнь
«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
Палеопатологи диагностировали у женщины XVI–XVII веков паралитический полиомиелит Палеопатологи диагностировали у женщины XVI–XVII веков паралитический полиомиелит

Полиомиелит — болезнь, с которой человечество сталкивалось еще в древности

N+1
Девушка с характером Девушка с характером

Ангельская внешность и сильные героини, стеснительность и глубокий драматизм

Grazia
Гид по джинсам от Энн Хэтэуэй, главной поклонницы денима в Голливуде Гид по джинсам от Энн Хэтэуэй, главной поклонницы денима в Голливуде

Стиль Энн Хэтэуэй — чему мы можем поучиться?

Cosmopolitan
Возвращение на кровавый перевал: новые данные о гибели группы Игоря Дятлова Возвращение на кровавый перевал: новые данные о гибели группы Игоря Дятлова

В знаменитом деле о гибели тургруппы Дятлова поставлена очередная точка

Популярная механика
6 опасных привычек, которые убивают наши почки 6 опасных привычек, которые убивают наши почки

Самые вредные привычки, за которые мы можем заплатить очень дорого

Популярная механика
Среди своих Среди своих

Стася Милославская дебютировала на Netflix в детективной драме «С холода»

Harper's Bazaar
Стабильно привлекательная для агроинвестиций Стабильно привлекательная для агроинвестиций

Липецкая область — один из главных сельскохозяйственных субъектов страны

Агроинвестор
Гимнастика для губ, которая увеличит их объем: всего 10 минут в день! Гимнастика для губ, которая увеличит их объем: всего 10 минут в день!

Упражнения помогут добиться пухлых губ. Они борются с носогубными складками!

VOICE
Открыть в приложении