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

Технологии в музеях: как антибликовое стекло защищает ценные экспонаты и предметы искусства Технологии в музеях: как антибликовое стекло защищает ценные экспонаты и предметы искусства

Разработка и оформление витрин экспозиции ― важный этап для музейной выставки

Популярная механика
Как я научилась говорить «Я» Как я научилась говорить «Я»

Самое главное в «Я-высказываниях» — отвага заявить о себе и получить ответ

Psychologies
«Хаббл» увидел пару из белого карлика и голубого бродяги «Хаббл» увидел пару из белого карлика и голубого бродяги

«Хаббл» подтвердил рождение голубого бродяги от пары с белым карликом

N+1
7 предметов, которые ни в коем случае нельзя класть в микроволновую печь 7 предметов, которые ни в коем случае нельзя класть в микроволновую печь

Что именно нельзя ставить в микроволновку и почему

Популярная механика
Страдания от избытка красоты: что такое синдром Стендаля Страдания от избытка красоты: что такое синдром Стендаля

Что такое синдром Стендаля и в чем он выражается

ТехИнсайдер
Подросток Лимонов. Продолжение Подросток Лимонов. Продолжение

В СССР Лимонов не был диссидентом, но был чужим для советской системы

Esquire
История одного здания: новгородский «космический корабль» История одного здания: новгородский «космический корабль»

Как в городе древнерусской архитектуры появился памятник советского модернизма

Культура.РФ
Беззлобные ублюдки Беззлобные ублюдки

Источники и составные части насилия, обнаруженные Пьером Паоло Пазолини

Weekend
Беспилотники смогут разминировать минные поля с высоты птичьего полета Беспилотники смогут разминировать минные поля с высоты птичьего полета

Как дроны помогают саперам, облегчая опасную работу по устранению мин

Популярная механика
Какие роботы сейчас популярны? Нейросети, распознавание эмоций, навигация и другие тренды робототехники Какие роботы сейчас популярны? Нейросети, распознавание эмоций, навигация и другие тренды робототехники

Разбираемся в главных вызовах робототехнической индустрии

Популярная механика
Полюбить понедельники: 10 простых ритуалов Полюбить понедельники: 10 простых ритуалов

Как не начинать каждую неделю с плохого настроения

Psychologies
Плюс один Плюс один

«Покупка» младенца или единственный способ иметь биологического ребенка?

Grazia
Растительная революция: почему новое поколение выбирает «гамбургер с грядки» Растительная революция: почему новое поколение выбирает «гамбургер с грядки»

Как меняются модели потребления мясных продуктов у разных поколений

РБК
7 невероятных фактов о Ким Чен Ире 7 невероятных фактов о Ким Чен Ире

Ким Чен Ир изобрел гамбургер, написал 6 опер и умел кое-что еще

Maxim
«Ползут, чтоб вновь родиться в Вифлееме»: заглавное эссе из книги Джоан Дидион, звезды американской «Ползут, чтоб вновь родиться в Вифлееме»: заглавное эссе из книги Джоан Дидион, звезды американской

Книга «Ползут, чтоб вновь родиться в Вифлееме» Джоан Дидион

Esquire
18 фактов об увеличении губ, которые нужно знать до того, как ты примешь решение 18 фактов об увеличении губ, которые нужно знать до того, как ты примешь решение

Увеличение губ может изменить твою внешность, главное — не переборщить

VOICE
Собираясь к Ганимеду Собираясь к Ганимеду

Европейское космическое агентство готовится к запуску зонда в систему Юпитера

Популярная механика
Как Земля создала нас. Отрывок из книги Льюиса Дартнелла «Происхождение» Как Земля создала нас. Отрывок из книги Льюиса Дартнелла «Происхождение»

Отрывок из книги «Происхождение» — о том, как Земля повлияла на цивилизации

СНОБ
На острие На острие

Актер Юрий Чурсин — о скрытом темпераменте и своих ролях

OK!
Разговоры на кухне Разговоры на кухне

Как помочь детям и подросткам сориентироваться в потоке информации

СНОБ
15 фильмов о дружбе для тех, кто хочет побороть одиночество 15 фильмов о дружбе для тех, кто хочет побороть одиночество

Подборка фильмов, которая поможет вам справиться с одиночеством

Psychologies
Осторожно: амфибии! Осторожно: амфибии!

Наступает весна, тысячи жаб, лягушек и тритонов отправляются на нерест в водоёмы

Наука и жизнь
Я ору: как крик помогает избавиться от боли Я ору: как крик помогает избавиться от боли

Существует ли научное подтверждение тому, что крик помогает справиться с болью?

Psychologies
Поговорить и не выгореть: 8 лайфхаков от сотрудников call-центра Поговорить и не выгореть: 8 лайфхаков от сотрудников call-центра

Как построить разговор так, чтобы не остаться после него опустошенным

Psychologies
Можно ли не мыть фрукты и овощи Можно ли не мыть фрукты и овощи

Как люди жили раньше и не мыли овощи и фрукты?

Популярная механика
Что влияет на желание в постели? Что влияет на желание в постели?

Какие факторы влияют на сексуальный темперамент

Psychologies
Плохое зрение, издевки и фэтшейминг: как на самом деле живут модные редакторы Плохое зрение, издевки и фэтшейминг: как на самом деле живут модные редакторы

Действительно ли мир глянца похож на историю из «Дьявол носит Prada»?

Cosmopolitan
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
10 необычных видов диких кошек, которых сложно приручить 10 необычных видов диких кошек, которых сложно приручить

В качестве домашних любимцев таких кошечек завести тяжеловато

ТехИнсайдер
Как принимать решения в кризисное время: базовые практики и советы психологов Как принимать решения в кризисное время: базовые практики и советы психологов

Есть ли способ правильно принимать решения в непростое время?

Esquire
Открыть в приложении