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
25 шагов к взаимному уважению в паре 25 шагов к взаимному уважению в паре

Любовь, страсть, интересы… О них мы вспоминаем чаще, чем о взаимном уважении

Psychologies
Между прошлым и будущим: 5 научных теорий о путешествиях во времени Между прошлым и будущим: 5 научных теорий о путешествиях во времени

Несколько научных гипотез о том, как перенестись в «прекрасное далеко»

ТехИнсайдер
Маршрут для путешествий по России летом: 8 знаменитых археологических памятников Маршрут для путешествий по России летом: 8 знаменитых археологических памятников

С каменного века люди селились по берегам водоемов от Камчатки и до Крыма

ТехИнсайдер
Почему ученые до сих пор не могут предсказывать землетрясения Почему ученые до сих пор не могут предсказывать землетрясения

Почему землетрясения не поддаются прогнозированию?

ТехИнсайдер
«Джинсовая лихорадка»: как джинсы в СССР были культом, символом и объектом желания «Джинсовая лихорадка»: как джинсы в СССР были культом, символом и объектом желания

В СССР за джинсами охотились, ими спекулировали

Esquire
Огуречный рассол: не спеши выливать Огуречный рассол: не спеши выливать

7 неожиданных применений огуречного рассола в быту

Лиза
Ничего не бойся: 13 правил жизни сильной женщины Ничего не бойся: 13 правил жизни сильной женщины

Что действительно важно помнить в те дни, когда опускаются руки

VOICE
Звуковое сопровождение Звуковое сопровождение

Как бывший журналист создал в Германии приложение Endel для релаксации

Forbes
Топ-9 лучших NFT площадок для покупки и продажи Топ-9 лучших NFT площадок для покупки и продажи

Мы рекомендуем использовать только проверенные площадки для торговли NFT

CHIP
Теперь безалкогольная, но с секретным ингредиентом: 9 фактов о коле Теперь безалкогольная, но с секретным ингредиентом: 9 фактов о коле

В 1886 году мир попробовал один из самых всенародно любимых шипучих напитков

Вокруг света
Элемент золотой подвески из Новгорода изготовили из римской мозаики Элемент золотой подвески из Новгорода изготовили из римской мозаики

Необычный медальон нашли во время раскопок остатков дома начала XIII века

N+1
Как не повторять ошибки родителей в собственных отношениях: 3 шага Как не повторять ошибки родителей в собственных отношениях: 3 шага

Какие бывают родовые сценарии

Psychologies
Природные аналоги лазерной эпиляции: как удалить волосы с тела самостоятельно? Природные аналоги лазерной эпиляции: как удалить волосы с тела самостоятельно?

Существуют ли природные аналоги лазерной эпиляции в домашних условиях?

Cosmopolitan
Удивительная история матери Юрия Гагарина: женщина, воспитавшая космонавта Удивительная история матери Юрия Гагарина: женщина, воспитавшая космонавта

Когда ее спрашивали, как ей удалось воспитать такого сына, она всегда удивлялась

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
Внутренняя мизогиния: что это и как с ней бороться Внутренняя мизогиния: что это и как с ней бороться

Разбираемся с вопросами о внутренней мизогинии с психологом

Psychologies
Химики получили эластичный и биосовместимый полимер Химики получили эластичный и биосовместимый полимер

Этот эластичный и биосовместимый полимер можно применять для электромиографии

N+1
Красноречивее слов: фотографии, ставшие символами борьбы за мир Красноречивее слов: фотографии, ставшие символами борьбы за мир

Подборка фотографий, запечатлевших моменты борьбы за мир, дружбу, любовь

Cosmopolitan
Соломон Рабинович: «При проведении анестезии важен не только препарат, но и опыт, и знания, и руки врача» Соломон Рабинович: «При проведении анестезии важен не только препарат, но и опыт, и знания, и руки врача»

Опасно ли лечить зубы?

Здоровье
Беспозвоночные украли эпигенетическую метку у бактерий Беспозвоночные украли эпигенетическую метку у бактерий

Биологи обнаружили у коловраток эпигенетическую метку, характерную для бактерий

N+1
5 знаменитых предсказаний Нострадамуса 5 знаменитых предсказаний Нострадамуса

Самые точные предсказания французского алхимика Нострадамуса

Cosmopolitan
Удивительно точные предсказания из 1900 года, которые сбылись спустя сто лет! Удивительно точные предсказания из 1900 года, которые сбылись спустя сто лет!

Шутливый прогноз из журнала 1900 — что из него сбылось, а что нет?

Cosmopolitan
Как не попасть в ловушку псевдо-ЗОЖ: рекомендации нутрициолога Как не попасть в ловушку псевдо-ЗОЖ: рекомендации нутрициолога

К сожалению, некоторые попадают в ловушку «псевдо-ЗОЖа»

Psychologies
3 рецепта иранской кухни для Новруза 3 рецепта иранской кухни для Новруза

Помимо раскрашенных яйц на стол ставят мясные блюда и обязательно плов

Вокруг света
Кокэльцам из скифской «Долины царей» приглянулось просо Кокэльцам из скифской «Долины царей» приглянулось просо

Биоархеологи выяснили рацион древних жителей Тывы

N+1
Как бороться с повышенной тревожностью: 7 шагов к спокойствию Как бороться с повышенной тревожностью: 7 шагов к спокойствию

Рассказываем, как поставить беспокойство на место

Playboy
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
Годжи, спирулина и другие: можно ли похудеть на суперфудах Годжи, спирулина и другие: можно ли похудеть на суперфудах

Что такое суперфуды и действительно ли они так полезны?

VOICE
Жизнь и смерть Жизнь и смерть

После всех своих странствий Эдуард Лимонов возвращается в Москву

Esquire
Открыть в приложении