Эксперимент мирового уровня, который ИЯИ РАН готовил несколько лет

Наука и жизньНаука

Охота за стерильным нейтрино

Кандидат физико-математических наук Алексей Понятов.

Гора Андырчи и посёлок исследователей Нейтрино. Вход в туннель, ведущий к экспериментальным установкам, расположен у подножия горы за зданием на переднем плане.

В июле 2019 года Баксанская нейтринная обсерватория (БНО) Института ядерных исследований РАН (ИЯИ) приступила к проведению эксперимента BEST (Baksan Experiment on Sterile Transitions). Его цель — обнаружение так называемых стерильных нейтрино. Это эксперимент мирового уровня, который ИЯИ РАН готовил несколько лет совместно с НИЦ «Курчатовский институт», Росатомом и Объединённым институтом ядерных исследований в Дубне.

В настоящее время известны три типа нейтрино и соответственно антинейтрино: электронное, тау и мюонное, что соответствует трём видам лептонов. Важнейшее их свойство — способность периодически превращаться друг в друга — осциллировать. Впервые предположение о такой особенности этих частиц высказал академик Бруно Максимович Понтекорво ещё в 1957 году. Позднее оно подтвердилось экспериментально, что было удостоено Нобелевской премии по физике за 2015 год (см. статью «“Оборотни” микромира», «Наука и жизнь» № 11, 2015 г.).

Взаимодействие электронного нейтрино (νе) с галлием приводит к превращению галлия в германий и испусканию электрона.

Именно осцилляциями удалось объяснить многолетнюю загадку дефицита солнечных нейтрино, когда на Земле регистрировалось солнечных электронных нейтрино примерно в три раза меньше, чем предсказывает теория, описывающая термоядерные реакции в недрах Солнца. В исследованиях этой проблемы с 1990 года участвовала и БНО. Достоинство используемого в БНО нейтринного телескопа с мишенью из галлия заключается в его способности регистрировать низкоэнергичные нейтрино, которые как раз и рождаются в термоядерных реакциях, отвечающих за подавляющую часть энергии, излучаемой Солнцем.

В 1995 году физики из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) обнаружили нехватку нейтрино, рождающихся в реакторе. Они предположили, что, возможно, существует четвёртый тип нейтрино, который совершенно не взаимодействует с веществом. Эта частица, не участвующая ни в каких фундаментальных взаимодействиях и проявляющая себя только в осцилляциях нейтрино между собой, получила название «стерильное» нейтрино. Если другие нейтрино превращаются в стерильное, то обнаружить их невозможно, они как бы исчезают для исследователей.

Главный зал галлий-германиевого нейтринного телескопа. На переднем плане в центре — собранная установка BEST.

Проблема в том, что надёжность лосаламосского эксперимента недостаточна для однозначного вывода о существовании стерильного нейтрино. А в последующих экспериментах, в том числе и в других лабораториях, физики так и не смогли обнаружить эту неуловимую частицу, хотя некоторые обнадёживающие данные получили как отечественные, так и зарубежные исследователи. Поиск стерильного нейтрино в настоящее время активно ведётся в крупнейших лабораториях мира, к которым теперь присоединилась и российская БНО.

Нейтрино очень слабо взаимодействует с веществом, благодаря чему способно добраться до нас из глубин космоса и недр звёзд, неся важнейшую информацию о происходящих там процессах. Геофизики планируют изучать недра Земли, регистрируя нейтрино, рождающиеся там в радиоактивных распадах ядер. Детекторы, фиксирующие нейтрино, вылетающие из ядерных реакторов на АЭС, дают дополнительную информацию о протекании ядерной реакции. Но чтобы это всё работало достоверно, необходимо знать, переходят ли известные нейтрино в четвёртое, стерильное состояние.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
Лебединое озеро Лебединое озеро

Самым теплым морем в этом году оказалось озеро Байкал — и самым светским

Tatler
Добро пожаловать в машину! Добро пожаловать в машину!

Оправдана ли суета вокруг дополненной реальности

CHIP
Полицейское насилие получило тройное осуждение Полицейское насилие получило тройное осуждение

В США суд присяжных признал виновным экс-полицейского Дерека Шовина

РБК
Пептиды — тёмная материя биологии? Пептиды — тёмная материя биологии?

Вадим Тихонович Иванов о химии живого

Наука и жизнь
Голая правда Голая правда

Как похудеть к лету и срочно подкачаться к сезону футболок и поло?

Men’s Health
Бронебойный бесшумный “Удав Бронебойный бесшумный “Удав

Бронебойный бесшумный “Удав" замена ПМ?

Популярная механика
Почему важно не только учиться, но и разучиваться Почему важно не только учиться, но и разучиваться

Способность избавляться от полученных знаний — это тоже суперсила

Reminder
Великое злодеяние: психология геноцида Великое злодеяние: психология геноцида

Что заставляет один народ истреблять другой?

Naked Science
Сити-брейк: когда нужен короткий выходной Сити-брейк: когда нужен короткий выходной

Путешествие на пару дней в другой город – отличный вариант, чтобы развеяться

Лиза
Взлететь с пятачка: авиация Взлететь с пятачка: авиация

Как создавался самолет, не нуждающийся в длинной ВПП

Популярная механика
«Гнев человеческий» Гая Ричи: Голливуд времен старой этики «Гнев человеческий» Гая Ричи: Голливуд времен старой этики

Гай Ричи возвращает нас в Голливуд семидесятых-восьмидесятых годов

Эксперт
В Чили обнаружен новый вид титанозавра В Чили обнаружен новый вид титанозавра

Чилийские палеонтологи обнаружили огромного титанозавра

National Geographic
Не хочу и не буду: почему отказаться от готовки — правильное решение Не хочу и не буду: почему отказаться от готовки — правильное решение

Почему ошибаются мужчины, утверждающие, что женщина обязана уметь готовить

Cosmopolitan
Он долго решался / не решался признаться ей в любви Он долго решался / не решался признаться ей в любви

Буквы одинаковые — значения противоположные

Наука
Отчаянные безбилетники: как мигранты прячутся в отсеках шасси и почему это смертельно опасно Отчаянные безбилетники: как мигранты прячутся в отсеках шасси и почему это смертельно опасно

Как мигранты пытались добраться до стран первого мира в колесных нишах самолётов

TJ
Глубокая заморозка Глубокая заморозка

Процедура сохранения фертильности все больше заботит умы 30-летних

Grazia
Взбитые сливки Взбитые сливки

Хозяйка этого дома обожает интерьеры французских дворцов

AD
Новый мир в штате Чьяпас Новый мир в штате Чьяпас

Жизнь революционных сапатистов

Вокруг света
15 городов, исчезнувших с лица земли 15 городов, исчезнувших с лица земли

От этих городов не осталось ничего, но ты все равно захочешь их посетить

Maxim
Обзор TWS-гарнитуры Huawei FreeBuds 4i: четверка с плюсом Обзор TWS-гарнитуры Huawei FreeBuds 4i: четверка с плюсом

Наушники от Huawei показали образцовую автономность и отличное качество звучания

CHIP
Зоологи объяснили маленькость зайцев и пищух Зоологи объяснили маленькость зайцев и пищух

Зоологи: зайцы имеют маленький размер из-за конкуренции с копытными

N+1
Бить или не бить Бить или не бить

Татуировки – как выбирать рисунок, у кого его сделать и как от него избавиться

GQ
Предохранительная грамота Предохранительная грамота

Мифы и правда об оральных контрацептивах — разбираемся вместе с врачами

Glamour
Высокие отношения: как современное искусство влияет на моду Высокие отношения: как современное искусство влияет на моду

Как два мира — искусства и моды — стали настолько близки друг к другу

Forbes
«Лолита» эпохи #MeToo: как Кейт Расселл написала бестселлер о связи между преподавателем и ученицей «Лолита» эпохи #MeToo: как Кейт Расселл написала бестселлер о связи между преподавателем и ученицей

Как возникают неравные отношения? Это любовь или харассмент?

Forbes
С лимузина — на самолет С лимузина — на самолет

Россия может обеспечить подъем в малой авиации за счет разработки авиадвигателя

Эксперт
Как выглядят самые красивые советские телеведущие: Веденеева, Вовк и другие Как выглядят самые красивые советские телеведущие: Веденеева, Вовк и другие

Как изменились с годами культовые ведущие советского телевидения

Cosmopolitan
Любимые мужчины Ветлицкой, Овсиенко и других солисток группы «Мираж» Любимые мужчины Ветлицкой, Овсиенко и других солисток группы «Мираж»

Браки и интрижки солисток группы «Мираж»

Cosmopolitan
«Маму со мной на руках сбила машина»: Айза едва не погибла сразу после рождения «Маму со мной на руках сбила машина»: Айза едва не погибла сразу после рождения

Айза Долматова рассказала пугающие истории из своего детства

Cosmopolitan
Открыть в приложении