Els cristalls van créixer per estudiar neutrins dispersos coherents elàstics

Anonim
Els cristalls van créixer per estudiar neutrins dispersos coherents elàstics 151_1
Els cristalls van créixer per estudiar neutrins dispersos coherents elàstics

L'estudi va ser recolzat per la subvenció de la Fundació Científica Russa (RNF) i publicada a la revista Revista de la Revista Thermodinàmica Química. La física moderna durant diverses dècades intenta esbrinar la naturalesa d'una de les partícules subatòmiques més paradoxals: neutrins.

Per primera vegada, la partícula es va veure a principis del segle XX, quan a l'observació de la reacció de la decadència beta (electrònica o positró és alliberat), els científics van trobar que la quantitat d'energia abans que es produeixi la reacció i després no coincideixi, És a dir, la seva llei de conservació no es compleix. Llavors el físic suís Wolfgant Pauli va suggerir que hi ha algunes partícules esquives que porten part de l'energia amb ells.

Experimentalment, aquesta hipòtesi només es va confirmar després de 23 anys. Inicialment, aquestes partícules volien ser anomenades neutrons, ja que són elèctricament neutres, però aquest terme ja ha estat ocupat. Les partícules es deien "neutrins", del "neutró" italià. L'estudi addicional del neutrí amb científics moderns pot ajudar a entendre la naturalesa de la matèria, més detall les explosions estrella i l'estructura de l'univers. Els investigadors creuen que a l'univers la quantitat de matèria preval sobre la quantitat d'antimatèria i el neutrí ajudarà a explicar la causa d'aquest desequilibri.

Els cristalls van créixer per estudiar neutrins dispersos coherents elàstics 151_2

Cristalls individuals de tungstè de liti, parcialment substituïts pel molibdè, des del qual es faran bolòmetres per estudiar els processos de dispersió coherent elàstica de neutrins / © inx

Hi ha ardores sobre quin grup de partícules inclou neutrins. Si assumim que es troben en el grup de partícules mayoranes, és a dir, són antipartícules, llavors els científics tenen l'oportunitat d'observar un rar tipus de decadència beta - Double beta-descaig sense neutrins. En aquest cas, dos neutrons poden passar una decadència beta, de manera que el neutrí emès per un neutró s'absorbeix immediatament per un altre neutró. Aquestes deficiències beta encara no s'han observat, de manera que els científics moderns es dediquen al desenvolupament d'instruments per al seguiment d'aquests fenòmens.

Els bolòmetres s'utilitzen per observar les deficiències beta (dispositius per mesurar l'energia de radiació) de cristalls d'alta puresa que emeten llum en absorbir la radiació. Un dels materials prometedors per a la creació de bolòmetres són els monocristalls de mollybdats dels primers i segons grups de la taula Mendeleev, en particular Lithium Molybdate (Li2moo4).

A més, els metalls terrestres alcalins i alcalins, molybdats i tungstè s'utilitzen per estudiar neutrins de dispersió coherent elàstic sobre nuclis, que permet obtenir informació sobre la formació de l'univers i l'evolució de les estrelles, així com l'estructura del nucli i es pot utilitzar per controlar els reactors nuclears. Els molibdats endurits de liti contenen elements pesats (molibdè i tungstè), a causa de la qual cosa la secció transversal (la probabilitat d'interacció) de la dispersió coherent elàstica del neutrí augmenta.

Els científics de l'Institut de Química Inorgànica anomenada A. V. Nikolaev SB Ras (INH; Novosibirsk) va desenvolupar una metodologia per al creixement de nous monocristalls de tungstè de liti amb una petita substitució del molibdè de tungstè i va estudiar les seves propietats termodinàmiques. Els cristalls individuals es conreen utilitzant el mètode de baixa qualitat de Czcralsky, en què es produeix un creixement a baixes temperatures (menys d'un grau).

Basant-se en els patrons fisicoquímics obtinguts, els autors de l'obra van planejar les indicacions en què cal millorar les propietats funcionals dels cristalls. Per exemple, en el curs dels estudis, es van descobrir els vincles entre l'energia de la xarxa dels estudis estudiats i la lluminosa luminescència, que permet predir encara més la direcció dels canvis en les propietats luminescents i creixen nous cristalls únics prometedors. Això es pot fer afegint altres elements al tungstè de liti de tungsten-molybdate.

"Utilitzant aquests cristalls individuals, serà possible realitzar experiments amb quilograms de cristalls individuals i no amb tones. Com ja s'ha assenyalat, la descomposició beta de doble neutrament no s'ha observat, i la naturalesa de la dispersió coherent elàstica dels nuclis atòmics neutrins tampoc és ben entès.

Per tant, davant els materials del món sencer, la tasca és crear més i més materials d'alta puresa i estudiar les seves propietats funcionals en detall ", diu Nata Matskevich, doctor en ciències químiques, gerent de projectes per a Grant RNF, líder de laboratori d'investigadors Termodinàmica de materials inorgànics de l'Institut de Química Inorgànica anomenada A. V. Nikolaev SB Ras.

Font: Ciència nua

Llegeix més