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

Мужчины никому не интересны: ученые изучили аудиторию приложений для знакомств и пришли к неутешительным выводам Мужчины никому не интересны: ученые изучили аудиторию приложений для знакомств и пришли к неутешительным выводам

Почему в интернете мужчины получают меньше внимания, чем девушки?

Популярная механика
Крокодилы: интересные факты и особенности Крокодилы: интересные факты и особенности

Крокодилы - крупные рептилии, обитающие в тропических регионах

Популярная механика
Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось

Ученые впервые назвали точную дату конца Вселенной

Inc.
В чем различия мужского и женского мозга В чем различия мужского и женского мозга

Кому легче адаптироваться к переменам? Влияет ли тестостерон на поведение?

Psychologies
Тишина в голове: может ли человек какое-то время вообще ни о чем не думать? Тишина в голове: может ли человек какое-то время вообще ни о чем не думать?

Можем ли мы добиться абсолютной ментальной тишины в голове?

ТехИнсайдер
Образы, рецепты и прогулки по лесу: 9 книг в подарок Образы, рецепты и прогулки по лесу: 9 книг в подарок

Какие издания книг особенно приятно дарить и получать

РБК
Америку открыл Колумб, но почему это не отразилось в её названии? Америку открыл Колумб, но почему это не отразилось в её названии?

Почему Новый Свет не назван в честь Христофора Колумба?

Популярная механика
Альцгеймер и другие Альцгеймер и другие

Заметив деменцию у пожилых родителей, дети понимают: семье предстоят перемены

Psychologies
Что такое депрессия, и как с ней жить: 5 главных вопросов о тяжелом психическом заболевании Что такое депрессия, и как с ней жить: 5 главных вопросов о тяжелом психическом заболевании

Из-за чего возникает депрессия и как с ней жить?

Популярная механика
Химики проследили за диффузией изотопов углерода Химики проследили за диффузией изотопов углерода

Удалось наглядно показать процесс диффузии с помощью микроскопии

N+1
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
Как починить компьютер, который стал перезапускаться? Избавляемся от проблемы самостоятельно Как починить компьютер, который стал перезапускаться? Избавляемся от проблемы самостоятельно

Почему компьютер сам перезапускается и что с этим делать

Популярная механика
Побеждает тот, кто хитрее: 9 примеров гениальных военных тактик из мировой истории Побеждает тот, кто хитрее: 9 примеров гениальных военных тактик из мировой истории

Простая истина побеждает не тот, кто сильнее, а тот, кто хитрее

ТехИнсайдер
Найден ключ к решению проблемы ожирения? Найден ключ к решению проблемы ожирения?

В чем причина лишнего веса — в неправильном питании, генетике или влиянии среды?

Psychologies
Загадочная история девочки Николь Морен, которая пропала 37 лет назад Загадочная история девочки Николь Морен, которая пропала 37 лет назад

Спустя 37 лет поиски пропавшей девочки всё ещё продолжаются

Популярная механика
Как расположить к себе котиков? 10 небольших хитростей Как расположить к себе котиков? 10 небольших хитростей

Как эффективно подружиться с котиками

Популярная механика
Что нужно знать при покупке подержанного электросамоката Что нужно знать при покупке подержанного электросамоката

Как выбрать хороший б/у электросамокат и не потерять деньги

CHIP
Как избавиться от ожирения: бариатрическая хирургия Как избавиться от ожирения: бариатрическая хирургия

Что такое бариатрическая хирургия и в чем её суть?

Популярная механика
Харуки Мураками. Отрывок из сборника рассказов «От первого лица» Харуки Мураками. Отрывок из сборника рассказов «От первого лица»

Отрывок из меланхоличного автофикшена Харуки Мураками «От первого лица»

СНОБ
Устойчивые мифы: 7 популярных заблуждений о мировых достопримечательностях Устойчивые мифы: 7 популярных заблуждений о мировых достопримечательностях

Предлагаем семь мифов о достопримечательностях, которые стоит развенчать

Вокруг света
Какие машины выпускают в Северной Корее: «Свисток», «Кукушка» и другие Какие машины выпускают в Северной Корее: «Свисток», «Кукушка» и другие

Как устроена автомобильная реальность Северной Кореи

РБК
Машина для любви, а не для войны: история легендарного «хиппибуса» от VW Машина для любви, а не для войны: история легендарного «хиппибуса» от VW

Как бюргеры сделали американцев бродягами, беспаспортными и безработными

Maxim
Диета «7 лепестков»: меню на каждый день, рецепты и результат Диета «7 лепестков»: меню на каждый день, рецепты и результат

Цветик-семицветик для похудения: эффективная диета на неделю

VOICE
Счет идет на секунды Счет идет на секунды

Новые методы лечения инсульта и как его избежать, даже если ты в группе риска

Лиза
Как в городской квартире вырастить табак Как в городской квартире вырастить табак

Помидоры — вчерашний день. Сегодня лучше всего выращивать табак!

Maxim
Не кешбэком единым Не кешбэком единым

Седьмое ежегодное исследование, посвященное развитию туризма российских регионов

Отдых в России
Что смотреть вместо Netflix: лучшие российские сериалы последних лет Что смотреть вместо Netflix: лучшие российские сериалы последних лет

10 достойных российских сериалов, которые есть на стриминговых сервисах

Maxim
От юриста до аукциониста: как Аурель Бакс стал легендой часовой индустрии От юриста до аукциониста: как Аурель Бакс стал легендой часовой индустрии

Аурель Бакс — о том, почему он бросил юриспруденцию ради часовой индустрии

Forbes
10 классных функций Telegram, о которых ты не знала 10 классных функций Telegram, о которых ты не знала

Самые классные функции Telegram, которые ты точно оценишь

Cosmopolitan
Зонд Juno прислал на Землю фантастические снимки Юпитера с любопытными деталями Зонд Juno прислал на Землю фантастические снимки Юпитера с любопытными деталями

Зонду Juno было поручено изучить космического левиафана — Юпитер

Популярная механика
Открыть в приложении