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 выжить, если вам угрожает медведь, акула или волк: порядок действий Как выжить, если вам угрожает медведь, акула или волк: порядок действий

Советы, которые могут спасти вам жизнь при встречи с диким животным

Популярная механика
Восточное звучание Восточное звучание

При оформлении интерьера этого дома дизайнеру пришлось решать множество проблем

Идеи Вашего Дома
Японские ученые создали суперклей для морских глубин Японские ученые создали суперклей для морских глубин

Ученые создали гидрогель, который способен удержать резиновую уточку на скале

ТехИнсайдер
Физики создали ахроматическую рентгеновскую линзу Физики создали ахроматическую рентгеновскую линзу

Aизики изготовили первую ахроматическую линзу для рентгеновского диапазона

N+1
«Розовый. История цвета» «Розовый. История цвета»

Как розовый цвет получали в Средневековье

N+1
Почему дома заводятся чешуйницы и как от них избавиться — действенные методы Почему дома заводятся чешуйницы и как от них избавиться — действенные методы

Чешуйницы — неприятный сюрприз, который можно обнаружить у себя дома

Cosmopolitan
Отставить панику: 10 советов, как успокоиться Отставить панику: 10 советов, как успокоиться

Что еще можно сделать, чтобы избавиться от тревоги

РБК
Провалиться сквозь землю: как возникает и что о нас говорит стыд? Провалиться сквозь землю: как возникает и что о нас говорит стыд?

Стыд имеет много обличий. Он прячется за тревогой и страхом, агрессией и злостью

Psychologies
Какая у вас роль в семье? Какая у вас роль в семье?

Цель этого теста — помочь вам узнать, каков ваш персонаж в семейной группе

Psychologies
Не выбрасывай еду: как сократить количество пищевых отходов раз и навсегда Не выбрасывай еду: как сократить количество пищевых отходов раз и навсегда

Эти простые решения принесут пользу планете и вашему кошельку

Cosmopolitan
В смартфон встроили анаморфный объектив и вытянутую матрицу В смартфон встроили анаморфный объектив и вытянутую матрицу

Модуль камеры для смартфонов с анаморфной и перископической оптической системой

N+1
Как узнать, какой пластик можно перерабатывать: разбираемся в маркировке Как узнать, какой пластик можно перерабатывать: разбираемся в маркировке

Разбираемся в маркировке пластика

Cosmopolitan
Умер Том Хаос: биография солиста «Отпетых мошенников» Вячеслава Зинурова Умер Том Хаос: биография солиста «Отпетых мошенников» Вячеслава Зинурова

Как жил Вячеслав Зинуров — фронтмен популярного в нулевые бойзбенда

Cosmopolitan
«Земля принадлежит российскому народу, он является верховным собственником» «Земля принадлежит российскому народу, он является верховным собственником»

О мировых тенденциях и продовольственной безопасности России

Forbes
10 рецептов от весенней хандры 10 рецептов от весенней хандры

Простые приемы против хандры, которые помогут не опускать руки

Psychologies
«Путешествие к муравьям» «Путешествие к муравьям»

Отрывок из книги «Путешествие к муравьям» о том, как муравьи живут между собой

N+1
Почему мы видим хорошее даже в ужасных ситуациях: как работает принцип Поллианны Почему мы видим хорошее даже в ужасных ситуациях: как работает принцип Поллианны

Что такое поллианнизм и как он помогает справиться со сложными ситуациями?

Cosmopolitan
Как принимать решения совместно Как принимать решения совместно

Что делать, если каждый тянет «одеяло» на себя

Psychologies
Удалось ли пересаженной голове русского программиста обрести тело: реальная история пересадки головы живого человека Удалось ли пересаженной голове русского программиста обрести тело: реальная история пересадки головы живого человека

Первая в истории человечества пересадка головы живого человека

Популярная механика
Как работать с коллегой, которого ненавидишь — жизненные хитрости Как работать с коллегой, которого ненавидишь — жизненные хитрости

Что делать, если вы с коллегой или коллегами друг друга "не перевариваете"?

Популярная механика
Авторские камео в фильмах: секретные роли в Авторские камео в фильмах: секретные роли в

Вы точно не догадывались, кто исполнял эти маленькие роли

Популярная механика
Сумчатых куниц уличили в поедании человечины Сумчатых куниц уличили в поедании человечины

Сумчатые куницы охотно кормятся человеческими останками

N+1
Просто быть в искусстве. О программах и попечителях главного театра страны Просто быть в искусстве. О программах и попечителях главного театра страны

О работе Фонда попечителей Большого театра

СНОБ
Made in Russia: 5 российских брендов смартфонов Made in Russia: 5 российских брендов смартфонов

Отечественные бренды смартфонов, модели которых сегодня представлены на рынке

CHIP
10 самых мощных перестрелок из кинофильмов 10 самых мощных перестрелок из кинофильмов

Фильмы с пальбой и стрельбой — жанр, который можно обсуждать бесконечно

Maxim
10 лучших дорам 10 лучших дорам

Современные сериалы – это праздник для любительниц растянуть удовольствие

VOICE
Вселенная Marvel: в каком порядке смотреть все фильмы франшизы Вселенная Marvel: в каком порядке смотреть все фильмы франшизы

В каком порядке нужно смотреть фильмы Marvel?

Cosmopolitan
Худоба — признак успеха: как мы связываем достаток с фигурой и где таится опасность Худоба — признак успеха: как мы связываем достаток с фигурой и где таится опасность

Как связь между финансовым успехом и своим телом развивает РПП?

Psychologies
Какие существа могут заменить человечество на Земле: 10 вариантов новой цивилизации Какие существа могут заменить человечество на Земле: 10 вариантов новой цивилизации

Какая цивилизация придет после нашей? Список претендентов

ТехИнсайдер
Физики разглядели структуру муарового экситона Физики разглядели структуру муарового экситона

Физики ищут путь к созданию новых источников света для квантовых технологий

N+1
Открыть в приложении