|
Установлена скорость исчезновения нейтрино
|
|
|
|
Нейтрино - экзотические частицы, образующиеся, в частности, в ядерных реакторах и движущиеся со скоростью света - исчезают, не пройдя и нескольких сотен километров. Сенсационное открытие сделано на японском нейтринном детекторе KamLAND.
|
|
|
|
Открытие, ради которого, собственно, и создавался KamLAND, подтверждает одно из самых сенсационных открытий минувшего года: экспериментальное подтверждение изменения типа нейтрино (осцилляции).
|
|
|
|
Осцилляции нейтрино (и антинейтрино), давно предсказанные теоретически, были обнаружены экспериментально в прошлом году при исследовании нейтрино, образующихся в ядерных реакциях синтеза на Солнце и в космических ливнях в атмосфере Земли. Японский детектор KamLAND был предназначен для регистрации в первую очередь антинейтрино, образующихся при работе реакторов на японских АЭС, расположенного в непосредственной близости от детектора.
|
|
|
Вследствие слабого взаимодействия нейтрино с веществом (и, следовательно, редкости этих событий) для их регистрации используются детекторы гигантских размеров. Как правило, они представляют собой гигантские емкости с жидкой средой. При взаимодействии нейтрино с веществом образуются фотоны, для регистрации которых в баке с жидкостью установлены многочисленные блоки фотоумножителей - приборов, позволяющих с высокой эффективностью зарегистрировать очень слабые вспышки света. Для уменьшения шумов, вызванных, в частности, космическими лучами, такие детекторы устанавливают глубоко под землей.
|
|
|
|
Ранее проводившиеся измерения потока солнечных нейтрино показали, что он значительно меньше предсказанного теорией. Для объяснения этого факта было высказано предположение, что уменьшение потока связано с так называемой "осцилляцией" нейтрино - переходом частицы из одной формы в другую. Всего известно три типа нейтрино: электронное, мюонное и тау-нейтрино.
|
|
|
|
В 1998 году на японском детекторе нейтрино Super-Kamiokande было обнаружено, что дефицит электронных и мюонных нейтрино зависит от того, насколько далеко от детектора расположен их источник. В прошлом году измерения в нейтринной обсерватории Sudbury в Канаде показали, что поток солнечных нейтрино всех трех типов в сумме соответствует предсказаниям теории. И, наконец, наблюдения на детекторе KamLAND дали еще более убедительное доказательство наличия осцилляций нейтрино.
|
|
|
|
Детектор KamLAND расположен вблизи детектора Super-Kamiokande и представляет собой огромный бак с жидкостью, в котором установлены 1879 фотоумножителей. Постановка эксперимента была осуществлена весьма тщательно, что позволило снизить шумы, например, от антинейтрино, образующихся при естественном радиоактивном распаде элементов в толще Земли.
|
|
|
|
KamLAND регистрировал антинейтрино, образующиеся, в подавляющем большинстве, при работе ядерных реакторов. В принципе, детектор способен зарегистрировать антинейтрино от любого реактора, однако четыре ятых потока антинейтрино составляли частицы, образующиеся на реакторах японских АЭС, расположенных на расстояниях 138-214 км от детектора. Еще 6,7% составлял вклад реактора, расположенного в 88 км. Активность реакторов АЭС тщательно отслеживается, что дало возможность определить уровень потока античастиц от каждого из них. Выяснилось, что детектор регистрирует на 60% меньше антинейтрино, чем их образуется при работе реактора. Ученые связывают это с тем, что остальные частицы на пути от реактора к детектору осциллируют, превращаясь в мюонные и тау-нейтрино, для регистрации которых данный детектор не предназначен.
|
|
|
|
Источник: по материалам NATURE. 22.01.2003
|
