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 подготовиться к беговому марафону, если ты новичок Как подготовиться к беговому марафону, если ты новичок

Какие шаги нужно предпринять начинающему бегуну

Популярная механика
Типы личности и IT: какую профессию выбрать? Типы личности и IT: какую профессию выбрать?

Как выбрать подходящую специальность в IT-сфере

Psychologies
«Гипотеза белых дыр» «Гипотеза белых дыр»

Почему снаружи белая дыра не отличается от черной

N+1
Гид по метавселенной Гид по метавселенной

Всё, что вы хотели знать о метавселенных, но боялись спросить

Robb Report
4 ингредиента, которых не должно быть в твоем шампуне: мнение трихологов 4 ингредиента, которых не должно быть в твоем шампуне: мнение трихологов

Ингредиенты в шампунях, которые могут нанести урон здоровью кожи головы

VOICE
Импланты под санкциями? Что будет с пластической хирургией во времена кризиса Импланты под санкциями? Что будет с пластической хирургией во времена кризиса

Какие именно изменения ждут индустрию красоты во времена кризиса

Cosmopolitan
Палеопатологи просветили две древнеегипетские мумии из «Долины Царей» Палеопатологи просветили две древнеегипетские мумии из «Долины Царей»

Палеопатологи исследовали две египетские мумии времен XVIII и XXII династий

N+1
Самые большие клетки на Земле: таких крупных одноклеточных вы точно еще не видели! Самые большие клетки на Земле: таких крупных одноклеточных вы точно еще не видели!

Рассказываем о рекордсменах среди одноклеточных

Популярная механика
Идеальная плоскость: 5 способов, которые помогут избавиться от жира на животе Идеальная плоскость: 5 способов, которые помогут избавиться от жира на животе

Как бороться с животом? Изменить рацион!

Популярная механика
В режиме ожидания В режиме ожидания

Часто разница между тем, как родители любят и как это проявляют, колоссальна

Psychologies
Ученые зря ломали голову над этими технологиями: 9 гениальных изобретений, которые случайно придумали дети Ученые зря ломали голову над этими технологиями: 9 гениальных изобретений, которые случайно придумали дети

Некоторые дети стали настоящими изобретателями и внесли вклад в мир технологий

ТехИнсайдер
Эдуард Савенко Эдуард Савенко

Харьковская шпана, к концу 1960-x превратился в литератора Лимонова

Esquire
6 книг, которые помогут сохранить красоту и здоровье в любом возрасте 6 книг, которые помогут сохранить красоту и здоровье в любом возрасте

Книги, которые помогут вести здоровый образ жизни в любом возрасте

Популярная механика
Как добавить в автомобиль дистанционный запуск двигателя Как добавить в автомобиль дистанционный запуск двигателя

Как установить систему дистанционного запуска двигателя

CHIP
Эпохальные сцены: 12 самых необычных театров мира Эпохальные сцены: 12 самых необычных театров мира

Xтобы быть актуальнее и ближе к зрителю, театр нуждается в свежем взгляде

Вокруг света
В чем сила? В чем сила?

Как не опустошить себя до конца и остаться разносторонней личностью?

Psychologies
Мария Горбань: «Смотрю «Кухню» взахлёб» Мария Горбань: «Смотрю «Кухню» взахлёб»

Мария Горбань поделилась, как готовилась к первой роли после рождения сына

Лиза
Эффект Барнума: почему предсказания и гороскопы сбываются Эффект Барнума: почему предсказания и гороскопы сбываются

Почему кажется, что гороскопы написаны прямо про тебя?

Cosmopolitan
Возвращение нулевых на экраны: новый сериал «The Телки» Возвращение нулевых на экраны: новый сериал «The Телки»

«The Телки»: приметы нулевых возвращаются не только в моду, но и на экраны

СНОБ
Внутри Пушкина Внутри Пушкина

«Поэзия есть искусство границ, и никто не знает этого лучше, чем русский поэт»

Seasons of life
Крокодилы: интересные факты и особенности Крокодилы: интересные факты и особенности

Крокодилы - крупные рептилии, обитающие в тропических регионах

Популярная механика
Как советская девушка попала в гарем: удивительная история Клавдии Рыбиной Как советская девушка попала в гарем: удивительная история Клавдии Рыбиной

Брак с иностранцем для многих жительниц СССР был мечтой

Cosmopolitan
О новом фильме Любы Аркус «Колокольня. Реквием», посвященном Алексею Балабанову О новом фильме Любы Аркус «Колокольня. Реквием», посвященном Алексею Балабанову

Фильма Любови Аркус «Колокольня. Реквием».

СНОБ
Разумная диета: 5 продуктов, которые помогут сбросить вес после 50 лет Разумная диета: 5 продуктов, которые помогут сбросить вес после 50 лет

Продукты, которые помогут не набирать вес

ТехИнсайдер
Сквозь хаос девяностых к тревожным нулевым: «Сезон отравленных плодов» — роман о поколении тридцатилетних Сквозь хаос девяностых к тревожным нулевым: «Сезон отравленных плодов» — роман о поколении тридцатилетних

Отрывок из романа Веры Богдановой «Сезон отравленных плодов»

Esquire
Химики получили ковалентные органические нанотрубки Химики получили ковалентные органические нанотрубки

Органические нанотрубки оказались устойчивы к высокой температуре

N+1
Зависть и успех: полезно ли сравнивать свои достижения с чужими? Зависть и успех: полезно ли сравнивать свои достижения с чужими?

Мы неизбежно сравниваем себя с другими, из-за чего упускаем собственное счастье

Psychologies
Я так вижу Я так вижу

Женя Миронов рассказал о своем понимании правды в искусстве

Grazia
Поколение Z Поколение Z

Яркая, веселая, открытая — такой оказалась Zivert

Cosmopolitan
Блеск и нищета Америки сороковых в фильме «Аллея кошмаров» Блеск и нищета Америки сороковых в фильме «Аллея кошмаров»

Как художник Луис Секейра работал над костюмами к фильму «Аллея кошмаров»

Esquire
Открыть в приложении