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

Можно ли выпасть во время катания на американских горках и другие интересные факты о парке развлечений Можно ли выпасть во время катания на американских горках и другие интересные факты о парке развлечений

Выясняем все подробности о создании и устройстве парка аттракционов

Популярная механика
Творение рук человеческих Творение рук человеческих

В 2021 году нейрохирурги провели пилотные операции по очувствлению протезов рук

Цифровой океан
Исследование: быстрое развитие болезни Альцгеймера вызвано накоплением жира в клетках мозга Исследование: быстрое развитие болезни Альцгеймера вызвано накоплением жира в клетках мозга

Аллель E4 гена APOE, провоцирует накопление жировых капель в клетках мозга

ТехИнсайдер
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
Что сексологи никогда не делают в спальне: 7 главных табу Что сексологи никогда не делают в спальне: 7 главных табу

Чего сексологи, основываясь на профессиональном опыте, избегают делать в спальне

Psychologies
Почему российским солдатам запретили носить каски в Первую мировую? Отвечает Николай II Почему российским солдатам запретили носить каски в Первую мировую? Отвечает Николай II

В Первой мировой никто даже не задумывался о практичности металлической каски

Популярная механика
10 самых красивых и необычных петроглифов 10 самых красивых и необычных петроглифов

На Земле есть около 20 000 петроглифов — вырезанных в камне изображений

Популярная механика
Это всего лишь конец света... Это всего лишь конец света...

Памяти Гаспара Ульеля – актера, философа, эстета

Playboy
Спасение рядового интеллигента: стоит ли смотреть драму «Сядь за руль моей машины» Спасение рядового интеллигента: стоит ли смотреть драму «Сядь за руль моей машины»

Почему «Сядь за руль моей машины» лучшее кино для сегодняшнего дня

Forbes
8 распространенных ошибок, которые вызывают морщины вокруг глаз 8 распространенных ошибок, которые вызывают морщины вокруг глаз

Кожа вокруг глаз – самая тонкая и нежная, а значит, нуждается в особом уходе

VOICE
Вреднее, чем конфеты: 7 привычных продуктов, которые беспощадно портят наши зубы Вреднее, чем конфеты: 7 привычных продуктов, которые беспощадно портят наши зубы

Многие продукты вреднее для зубов, чем сладости

ТехИнсайдер
Как не реагировать на троллей и злобных комментаторов в соцсетях Как не реагировать на троллей и злобных комментаторов в соцсетях

Почему тролли так ужасно ведут себя в соцсетях как на них реагировать?

Psychologies
Выплывают расписные: почему современные королевы носят «кокошники» Выплывают расписные: почему современные королевы носят «кокошники»

Кокошники остались не только в музеях, но и в королевских сокровищницах

Cosmopolitan
Вакуумные флуктуации нарушили механизм квантового эффекта Холла Вакуумные флуктуации нарушили механизм квантового эффекта Холла

Как вакуумные квантовые флуктуации могут влиять на квантовый эффект Холла

N+1
Как спасти сгоревшую кастрюлю и сохранить овощи свежими? 15 полезных лайфхаков для кухни: экономим время и деньги Как спасти сгоревшую кастрюлю и сохранить овощи свежими? 15 полезных лайфхаков для кухни: экономим время и деньги

Простые советы и рекомендации помогут вам сэкономить время, продукты и деньги

ТехИнсайдер
Как починить компьютер, который стал перезапускаться? Избавляемся от проблемы самостоятельно Как починить компьютер, который стал перезапускаться? Избавляемся от проблемы самостоятельно

Почему компьютер сам перезапускается и что с этим делать

Популярная механика
Антикризисное управление персоналом: 4 стратегические ошибки Антикризисное управление персоналом: 4 стратегические ошибки

Ошибки, которые легко допустить в бизнесе в период неопределенности

Inc.
Смесь атомов и света поможет сфокусировать лазер на световом парусе Смесь атомов и света поможет сфокусировать лазер на световом парусе

Работа ученых может в помочь фокусировать лазерный луч на световой парус

N+1
Мясу нет Мясу нет

Растительные VS животные: какие белки полезнее на самом деле

Лиза
Тренируем память: 10 простых и эффективных рекомендаций Тренируем память: 10 простых и эффективных рекомендаций

Если вы всё чаще начинаете забывать самые простые вещи, пора принимать меры

Популярная механика
Как выжить и преуспеть в эпоху перемен, не выгорая и не впадая в отчаяние Как выжить и преуспеть в эпоху перемен, не выгорая и не впадая в отчаяние

Отрывок книги «Стратегии перемен» Джона Коттера

Forbes
Андрей Могучий: «У нас в стране театр — это индустрия, которая реально хорошо работает» Андрей Могучий: «У нас в стране театр — это индустрия, которая реально хорошо работает»

Художественный руководитель БДТ — об ощущении наступления новой эпохи

Эксперт
Пионер технического прогресса Пионер технического прогресса

Андрей Нартов — личный токарь Петра Великого, изобретатель, педагог и художник

Дилетант
Остановись, мгновенье Остановись, мгновенье

Спустя 2500 лет атлет остается одним из самых мощных образов в истории искусства

Вокруг света
Неправильный прикус: чем опасен и как эффективно исправить Неправильный прикус: чем опасен и как эффективно исправить

Зачем взрослому человеку исправлять прикус?

Cosmopolitan
Как создать второе пространство и скрыть любые файлы на вашем мобильном устройстве Как создать второе пространство и скрыть любые файлы на вашем мобильном устройстве

Как скрыть файлы и приложения на телефоне?

Популярная механика
10 признаков того, что в отношениях пора ставить точку 10 признаков того, что в отношениях пора ставить точку

По каким именно признакам можно понять, что отношения пора завершать?

Psychologies
«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
Египетские мумии с луком, Франкенштейн вегетарианец и кабаны, моющие еду: 50 сумасшедших фактов, поражающих воображение Египетские мумии с луком, Франкенштейн вегетарианец и кабаны, моющие еду: 50 сумасшедших фактов, поражающих воображение

Эти 50 фактов вы точно не знали!

Популярная механика
Цикл стресс-реакции: что это и как его завершить? Цикл стресс-реакции: что это и как его завершить?

В чем разница между стрессом, стрессором и стресс-реакцией?

Psychologies
Открыть в приложении