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

3 отличных продукта для того, чтобы сбросить лишний вес 3 отличных продукта для того, чтобы сбросить лишний вес

Внимательно присмотритесь к тому, что именно кладете в тарелку каждый день

Популярная механика
10 лучших комнатных деревьев, которые освежат интерьер дома 10 лучших комнатных деревьев, которые освежат интерьер дома

Домашние деревья, которые могут стать акцентным элементом интерьера

Cosmopolitan
«Да ладно!» Новая теория постройки пирамид выглядит логичной, но ученые в сомнениях «Да ладно!» Новая теория постройки пирамид выглядит логичной, но ученые в сомнениях

Египетские строители доставляли каменные блоки к месту стройки вплавь по каналам

ТехИнсайдер
Загадочная история девочки Николь Морен, которая пропала 37 лет назад Загадочная история девочки Николь Морен, которая пропала 37 лет назад

Спустя 37 лет поиски пропавшей девочки всё ещё продолжаются

Популярная механика
Чем страсть отличается от любви? Чем страсть отличается от любви?

Почему мы выбираем болезненные отношения и как поддерживать интерес к партнеру?

Psychologies
Женщины меняют Петербург Женщины меняют Петербург

Вот 15 героинь нашего времени и 2022 года. Они — это уже Петербург Будущего

Собака.ru
«Человек изобрёл Бога»: спустя 340 лет разгадано письмо одержимой монашки «Человек изобрёл Бога»: спустя 340 лет разгадано письмо одержимой монашки

Несколько сотен лет понадобилась ученым, чтобы прочитать текст этого послания

VOICE
Женщина, которая родила кроликов: история Мэри Тофт Женщина, которая родила кроликов: история Мэри Тофт

Мэри Тофт родила кроликов – и об этом знал каждый в Лондоне

Cosmopolitan
20 сугубо научных фактов, о которых вы не знали: тут про «Ноздредамус», пот у бегемотов, коллективный разум и прочее 20 сугубо научных фактов, о которых вы не знали: тут про «Ноздредамус», пот у бегемотов, коллективный разум и прочее

Новая подборка удивительных сведений о мире, в котором мы живем

Популярная механика
Природные энергетики: 10 натуральных заменителей энергетических напитков Природные энергетики: 10 натуральных заменителей энергетических напитков

Хотим вас порадовать: кофе – не единственный способ взбодриться

Популярная механика
А взрослые дома есть? А взрослые дома есть?

Мы не всегда замечаем сами, как попадаем в то или иное состояние

Psychologies
8 ошибок при составлении списка дел 8 ошибок при составлении списка дел

Составление списка задач — эффективный способ оставаться продуктивным

Psychologies
Топ-10 ошибок при домашнем окрашивании, которые испортят волосы Топ-10 ошибок при домашнем окрашивании, которые испортят волосы

Как избежать ошибок, когда сама красишь волосы?

VOICE
Palantir: как американские спецслужбы следят за населением Palantir: как американские спецслужбы следят за населением

Мы все под колпаком!

Популярная механика
Плоская медная поверхность не окислилась за год Плоская медная поверхность не окислилась за год

Пленки на подложке из оксида алюминия очень устойчивы к окислению

N+1
Семья этой китаянки была в шоке, когда нашла ее фотоальбом: история Люн Пин, которая долгие годы скрывала свое прошлое Семья этой китаянки была в шоке, когда нашла ее фотоальбом: история Люн Пин, которая долгие годы скрывала свое прошлое

Люн Пин — певица, которой пришлось бежать из своей страны

Популярная механика
Различий в субъективных переживаниях от ЛСД и псилоцибина почти не нашлось Различий в субъективных переживаниях от ЛСД и псилоцибина почти не нашлось

Как различается эффект ЛСД и псилоцибина?

N+1
Что мешает тебе стать богатой: объясняет Михаил Лабковский Что мешает тебе стать богатой: объясняет Михаил Лабковский

Симптомы "врожденной бедности"

VOICE
Это всего лишь конец света... Это всего лишь конец света...

Памяти Гаспара Ульеля – актера, философа, эстета

Playboy
Худоба — признак успеха: как мы связываем достаток с фигурой и где таится опасность Худоба — признак успеха: как мы связываем достаток с фигурой и где таится опасность

Как связь между финансовым успехом и своим телом развивает РПП?

Psychologies
Боль глубоко внутри: что такое травма свидетеля, как ее распознать и помочь себе Боль глубоко внутри: что такое травма свидетеля, как ее распознать и помочь себе

Как внешние трагические события могут повлиять на вас психологически?

Cosmopolitan
«Хоть еще одного любовника заводи»: истории женщин, которые постоянно хотят секса (и страдают от этого) «Хоть еще одного любовника заводи»: истории женщин, которые постоянно хотят секса (и страдают от этого)

Анонимные откровения героинь, которыми они больше ни с кем не могут поделиться

Playboy
Что мы знаем о новой избраннице Берлускони — ради нее он бросил красавицу-модель Что мы знаем о новой избраннице Берлускони — ради нее он бросил красавицу-модель

Попытаемся побольше узнать об избраннице любвеобильного Сильвио Берлускони

Cosmopolitan
Меркурий: факты о ближайшей к Солнцу планете Меркурий: факты о ближайшей к Солнцу планете

Меркурий известен короткими годами, длинными днями и температурами

Популярная механика
Машиноместо Машиноместо

Дом для семьи и коллекции автомобилей

Robb Report
Одна вокруг света: путешествие в новой реальности Одна вокруг света: путешествие в новой реальности

В 161-ой серии блога о кругосветном автопутешествии Ирина Сидоренко

Forbes
Где нужно убираться каждую неделю, а где – раз в месяц: правила чистоты Где нужно убираться каждую неделю, а где – раз в месяц: правила чистоты

Календарь уборки – что, как и насколько часто нужно мыть

Популярная механика
Отставить панику: 10 советов, как успокоиться Отставить панику: 10 советов, как успокоиться

Что еще можно сделать, чтобы избавиться от тревоги

РБК
Много лет без бед: история отношений Анны Курниковой и Энрике Иглесиаса Много лет без бед: история отношений Анны Курниковой и Энрике Иглесиаса

Анна Курникова и Энрике Иглесиас являются одной из самых крепких пар среди звезд

VOICE
Как суперкомпьютеры помогают познавать окружающий мир: незаменимые машины современности Как суперкомпьютеры помогают познавать окружающий мир: незаменимые машины современности

Как эра цифровой трансформации помогает в изучении природных процессов

Популярная механика
Открыть в приложении