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

Еще три вкусных продукта, которые помогут сжечь лишний жир Еще три вкусных продукта, которые помогут сжечь лишний жир

Здоровая и вкусная пища, которая способствует избавлению от лишнего веса

Популярная механика
Как жили женщины в Советском Союзе и почему там не было гендерного равенства Как жили женщины в Советском Союзе и почему там не было гендерного равенства

Один из самых устойчивых мифов о феминизме

Forbes
Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями

Дети и взрослые шимпанзе проявляют особый интерес к социальным взаимодействиям

N+1
Проси так, чтобы точно сбылось: 10 секретов для исполнения желаний Проси так, чтобы точно сбылось: 10 секретов для исполнения желаний

Мы узнали у эзотерика, как правильно попросить исполнения желания

VOICE
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
7 высказываний, которые приносят душевный покой 7 высказываний, которые приносят душевный покой

Психолог комментирует фразы, которые нелишне будет вспомнить в трудную минуту

Psychologies
Как скачать всю важную информацию из облачных хранилищ Как скачать всю важную информацию из облачных хранилищ

Как скачать важную информацию из облачных хранилищ

CHIP
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
Мама и папа в стиле дзен Мама и папа в стиле дзен

Несколько советов, чтобы сделать повседневную жизнь родителя более безмятежной

Psychologies
Авария на АПЛ «Комсомолец»: как экипажу удалось спастись с подводной лодки Авария на АПЛ «Комсомолец»: как экипажу удалось спастись с подводной лодки

Кто не знает выражения «Куда ты денешься с подводной лодки?»

ТехИнсайдер
Ошибка выжившего: как не стать жертвой выводов-заблуждений Ошибка выжившего: как не стать жертвой выводов-заблуждений

Что такое ошибка выжившего и как не стать жертвой самозаблуждений?

Forbes
«Ядерный конец света все не наступал»: почему так сложно предсказать будущее «Ядерный конец света все не наступал»: почему так сложно предсказать будущее

Книга «Прозревая будущее» Мартина ван Кревельда

Forbes
Городские хищные птицы оказались мелкими и неспециализированными Городские хищные птицы оказались мелкими и неспециализированными

В городах селятся пернатые хищники весом меньше килограмма

N+1
Квантовая интерференция помогла проконтролировать ультрахолодную химическую реакцию Квантовая интерференция помогла проконтролировать ультрахолодную химическую реакцию

Физики показали управление скоростью химической реакции

N+1
Звуковое сопровождение Звуковое сопровождение

Как бывший журналист создал в Германии приложение Endel для релаксации

Forbes
5 самых крупных протестов в современной истории 5 самых крупных протестов в современной истории

Против чего миллионы людей выходили на улицы?

Популярная механика
«Нет плохих жанров»: певица Мариам Мерабова о джазе, эстраде и кино «Нет плохих жанров»: певица Мариам Мерабова о джазе, эстраде и кино

Мариам Мерабова — о советском джазе и о том, как важно не бояться провалов

Forbes
Маски для комбинированной кожи лица из натуральных ингредиентов Маски для комбинированной кожи лица из натуральных ингредиентов

Эффективные маски для комбинированной кожи лица из обычных продуктов

Cosmopolitan
«Дядя Ваня» по-японски: зачем смотреть фильм «Сядь за руль моей машины» «Дядя Ваня» по-японски: зачем смотреть фильм «Сядь за руль моей машины»

«Сядь за руль моей машины» — история о молчании, словах и всем, что между

РБК
Зимние посиделки на кошачьем вокзале Зимние посиделки на кошачьем вокзале

Как проходят конференции в клубе "Самоучка"

ПУСК
Как переход к NFT превратил разработчика мобильных игр в многомиллиардную корпорацию Как переход к NFT превратил разработчика мобильных игр в многомиллиардную корпорацию

Как NFT влияет на мобильные игры

Forbes
Ребенок должен быть лучшим во всем: чем чревато такое воспитание Ребенок должен быть лучшим во всем: чем чревато такое воспитание

От чего стоит отказаться, чтобы вырастить счастливого человека?

Psychologies
Тренировка на 5 минут: как Табата помогает быстро похудеть Тренировка на 5 минут: как Табата помогает быстро похудеть

Представляем тебе систему Табата – для сильных духом

Cosmopolitan
Квартальный отчет Квартальный отчет

Новая жизнь кипит в Квартале церкви Трех Святителей

Seasons of life
По наследству: звезды, которым талант и красота достался от знаменитых родителей По наследству: звезды, которым талант и красота достался от знаменитых родителей

Невероятно похожие и талантливые звездные мамы и дочери

Cosmopolitan
Тутанхамон придет за тобой: как появилась легенда о Тутанхамон придет за тобой: как появилась легенда о

Существует ли проклятие фараонов на самом деле?

Esquire
Как найти общий язык интроверту и экстраверту? Как найти общий язык интроверту и экстраверту?

Как общаться с человеком, если у вас разные взгляды на отношения?

Здоровье
Как ухаживать за замшевой обувью: простая инструкция Как ухаживать за замшевой обувью: простая инструкция

Как чистить и хранить замшевые ботинки

Esquire
Не Netflix единым: лучшие программы для домашнего медиасервера Не Netflix единым: лучшие программы для домашнего медиасервера

Список самых популярных приложений для организации медиасервера на домашнем ПК

CHIP
Что такое MVP и зачем он нужен: рассказываем о тонкостях создания цифрового продукта Что такое MVP и зачем он нужен: рассказываем о тонкостях создания цифрового продукта

MVP — это готовый к использованию продукт с ограниченным функционалом

Популярная механика
Открыть в приложении