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 люди жили до изобретения электричества: не принимайте его как должное Как люди жили до изобретения электричества: не принимайте его как должное

Как люди жили без электрического освещения и холодильников?

Популярная механика
7 универсальных растений для сада и не только: дачный сезон 7 универсальных растений для сада и не только: дачный сезон

Самые неприхотливые растения для участков, где ничего не хочет расти

Популярная механика
Абсурдизм поможет справиться с проблемами в жизни? Интересные факты об этой философии Абсурдизм поможет справиться с проблемами в жизни? Интересные факты об этой философии

Вот как объясняет человеческие метания философ Альбер Камю

ТехИнсайдер
На лыжне. Как финский капрал Аймо Койвунен получил наркотический передоз и прошел 400 километров по Лапландии На лыжне. Как финский капрал Аймо Койвунен получил наркотический передоз и прошел 400 километров по Лапландии

Солдата Аймо Койвунена в Финляндии считают национальным героем

Esquire
Из СССР — вокруг света: как Юрий Сенкевич прожил жизнь-путешествие Из СССР — вокруг света: как Юрий Сенкевич прожил жизнь-путешествие

Юрий Сенкевич и его жизнь, полная приключений

Psychologies
«Развожусь и увольняюсь»: не спешите все рушить «Развожусь и увольняюсь»: не спешите все рушить

Что стоит сделать до того, как вы решитесь на кардинальные перемены

Psychologies
Боль, злость, зависть — союзники, которых мы недооцениваем Боль, злость, зависть — союзники, которых мы недооцениваем

Наша героиня уверена, что все отрицательные чувства и эмоции — это капитал

Psychologies
Трудоголизм: полезный навык или признак зависимости? Трудоголизм: полезный навык или признак зависимости?

Как вовремя распознать признаки трудоголизма, не навредив себе и близким

Psychologies
Живые трупы Живые трупы

«Мегрэ и таинственная девушка»: Жерар Депардье и смерть

Weekend

Белла, Вирджиния, Валентина — каких женщин любил Марк Шагал

Популярная механика
«Энканто», «Стеклоочиститель» и еще 6 мультфильмов, которые стоит посмотреть «Энканто», «Стеклоочиститель» и еще 6 мультфильмов, которые стоит посмотреть

Анимационные фильмы, которые в разные годы становились номинантами «Оскара»

СНОБ
Как привести себя в ресурсное состояние прямо сейчас Как привести себя в ресурсное состояние прямо сейчас

Где взять ресурсы, когда одолевает тревога?

Psychologies
5 правил, которые помогут отложить старение на 10 лет 5 правил, которые помогут отложить старение на 10 лет

Правила, которые помогут нам не только выглядеть, но и чувствовать себя моложе

Популярная механика
10 удивительных фактов об АСМР 10 удивительных фактов об АСМР

Что вам нужно знать об ASMR?

Популярная механика
«Искренность после коммунизма: культурная история» «Искренность после коммунизма: культурная история»

Отрывок из книги Эллен Руттен о рефлексии в посткоммунистическом мире

N+1
Эльвира Янковская: «В жизни всё надо делать очень качественно и от сердца Эльвира Янковская: «В жизни всё надо делать очень качественно и от сердца

Эльвира Янковская знает, как из любой девушки сделать королеву

Cosmopolitan
Актриса Катерина Шпица: «Труд награждается везением» Актриса Катерина Шпица: «Труд награждается везением»

Катерина Шпица рассказала о съемках для TV1000 Русское Кино

Cosmopolitan
Таинственный и неуловимый свет: 25 мест, где можно увидеть северное сияние Таинственный и неуловимый свет: 25 мест, где можно увидеть северное сияние

Полярное сияние - чудо природы, которое мечтает увидеть каждый

Популярная механика
На все 100! На все 100!

Интерьер квартиры в 100 квадратных метров

SALON-Interior
Эксплуатация феминизма: как «Убивая Еву» превратился в скучный сериал о шпионках Эксплуатация феминизма: как «Убивая Еву» превратился в скучный сериал о шпионках

Почему остроумный шпионский сериал превратился в эксплуатацию феминизма

Forbes
Под монголоидной погребальной маской из Хакасии оказался таштыкец-европеоид Под монголоидной погребальной маской из Хакасии оказался таштыкец-европеоид

Антропологи исследовали мумифицированные останки древнего сибиряка

N+1
Ко всем — нежно: как наладить отношения в паре. Интервью с психологом Ко всем — нежно: как наладить отношения в паре. Интервью с психологом

С какими трудностями встречаются влюбленные и как их правильно решать

РБК
Можно ли выиграть в лотерею или все подстроено: научный подход Можно ли выиграть в лотерею или все подстроено: научный подход

В погоне за удачей люди покупают лотерейные билеты, но можно ли что-то выиграть

ТехИнсайдер
Кто такие ассирийцы: история древнего города Ассирия Кто такие ассирийцы: история древнего города Ассирия

Ассирийцы – один из самых древних народов мира

Популярная механика
Почему мы продолжаем делать что-то, даже если видим плохие последствия? Почему мы продолжаем делать что-то, даже если видим плохие последствия?

Почему иногда наше поведение идёт вразрез с рациональностью?

Популярная механика
Как быстро уснуть и победить бессонницу: приемы, которые сработают Как быстро уснуть и победить бессонницу: приемы, которые сработают

Простые и эффективные лайфхаки, которые помогут тебе уснуть буквально за минуту

VOICE
Проект Icarus по наблюдению за миграциями животных с борта МКС остановлен по инициативе «Роскосмоса» Проект Icarus по наблюдению за миграциями животных с борта МКС остановлен по инициативе «Роскосмоса»

Работа проекта Icarus, программы по отслеживанию миграций животных с помощью МКС

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

Симптомы "врожденной бедности"

VOICE
Таня Рубан Таня Рубан

Как только поняла, что это позволит мне увидеть мир, я захотела стать моделью!

Grazia
«Близкие контакты далеких предков: Как эволюционировал наш вид» «Близкие контакты далеких предков: Как эволюционировал наш вид»

Представьте, что ребенок лет пяти преследует в африканской саванне газелей

N+1
Открыть в приложении