Kristalle erwachsen, um elastische kohärente Streuung Neutrino zu studieren

Anonim
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Kristalle erwachsen, um elastische kohärente Streuung Neutrino zu studieren

Die Studie wurde von der Erteilung der russischen Scientific Foundation (RNF) unterstützt und in der Zeitschrift Chemical Thermodynamics veröffentlicht. Die moderne Physik für mehrere Jahrzehnte versucht, die Natur eines der paradoxen subatomischen Partikel - Neutrino zu ermitteln.

Zum ersten Mal wurde das Partikel zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts gesehen, als bei der Beobachtung der Reaktion des Beta-Zerfalls (Elektron oder Positron freigegeben wurde), dass Wissenschaftler, dass die Energiemenge, bevor die Reaktion auftritt, und danach nicht zusammenfällt, Das heißt, sein Erhaltungsgesetz ist nicht eingehalten. Dann schlug der Schweizer Physiker Wolfgant Pauli vor, dass es einige schwer fassbare Partikel gibt, die mit ihnen einen Teil der Energie tragen.

Experimentell wurde diese Hypothese erst nach 23 Jahren bestätigt. Anfangs wollten diese Partikel als Neutronen genannt werden, da sie elektrisch neutral sind, aber dieser Begriff war bereits beschäftigt. Die Partikel wurden als "Neutrino" genannt - vom italienischen "Neutron". Eine weitere Studie von Neutrino mit modernen Wissenschaftlern kann dazu beitragen, die Art der Materie zu verstehen, detaillierter die Sternexplosionen und der Struktur des Universums. Die Forscher glauben, dass im Universum die Menge der Materie über die Menge an Antimaterie herrscht, und Neutrino wird dazu beitragen, die Ursache dieses Ungleichgewichts zu erklären.

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Lithium-Wolfram-Einkristalle, teilweise substituiert durch Molybdän, aus dem Bolometer gemacht werden, um die Prozesse der elastischen kohärenten Streuung von Neutrinos / © Inx zu untersuchen

Es gibt Ardors darüber, welche Gruppe von Partikeln Neutrinos enthält. Wenn wir davon ausgehen, dass sie in der Gruppe der byoranischen Partikel sind, dh sie sind Antipartikel selbst, dann haben Wissenschaftler die Möglichkeit, eine seltene Art von Beta-Zerfall - doppelter Beta-Zerfall ohne Neutrino zu beobachten. In diesem Fall können zwei Neutronen einen Beta-Zerfall zusammen passieren, so dass das von einem Neutron emittierte Neutrino sofort von einem anderen Neutron absorbiert wird. Solche Beta-Zerkennungen sind noch nicht beobachtet, so dass moderne Wissenschaftler an der Entwicklung von Instrumenten zur Verfolgung solcher Phänomene tätig sind.

Bolometer werden verwendet, um Beta-Zerfälle (Vorrichtungen zum Messen von Strahlungsenergie) aus hochreinen Kristallen, die beim Absorbieren von Strahlung aus emittieren. Einer der vielversprechenden Materialien zur Erstellung von Bolometern ist die Monokristaltung von Molybdaten der ersten und der zweiten Gruppe der Mendeleev-Tabelle, insbesondere Lithium-Molybdate (LI2MOO4).

Darüber hinaus werden Alkali- und Erdalkalimetalle, Molybdates und Wolfram verwendet, um ein elastisches kohärentes Streuungseutrino auf Kernen zu studieren, mit dem Sie Informationen über die Bildung des Universums und die Entwicklung von Sternen sowie der Struktur des Kerns und der Struktur des Kerns und kann verwendet werden, um Kernreaktoren zu überwachen. Lithium-feste Molybdates enthalten schwere Elemente (Molybdän und Wolfram), waserlich der Querschnitt (die Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung) der elastischen kohärenten Streuung von Neutrino steigt.

Die Wissenschaftler des Instituts der anorganischen Chemie, benannt nach A. V. Nikolaev SB RAS (Inh; Nowosibirsk), entwickelte eine Methodik, um neue Lithium-Wolfram-Monokristalle mit einem kleinen Ersatz von Wolfram Molybdalen zu wachsen, und studierte ihre thermodynamischen Eigenschaften. Die Einkristalle werden mit der geringen Methode von Czcralsky angebaut, in der das Wachstum bei niedrigen Temperaturen (weniger als einem Grad) auftritt.

Basierend auf den erhaltenen physikochemischen Mustern planten die Autoren der Arbeit die Anweisungen, in denen die funktionellen Eigenschaften von Kristallen verbessert werden müssen. Beispielsweise wurden im Verlauf der Studien die Verbindungen zwischen der Gitterenergie der untersuchten Einzelkristalle und der leuchtenden Lumineszenz entdeckt, was es ermöglicht, die Richtung der Veränderungsrichtung in den Lumineszenzeigenschaften weiter vorherzusagen und neue vielversprechende Einkristalle zu wachsen. Dies kann durch Hinzufügen anderer Elemente zu Wolfram-Molybdate-Lithium-Wolfram erfolgen.

"Mit diesen Einkristallen ist es möglich, Experimente mit Kilogramm Einzelkristallen und nicht mit Tonnen durchzuführen. Wie bereits erwähnt, ist der doppelt neein-Beta-Zerfall noch nicht beobachtet, und die Art der elastischen kohärenten Streuung von Neutrino-Atomkern ist ebenfalls nicht gut verstanden.

Daher ist die Aufgabe vor den Materialien der ganzen Welt, immer mehr hochreinige Materialien zu schaffen und ihre funktionalen Eigenschaften detailliert zu studieren ", sagt Nata Matskevich, Doktor der chemischen Wissenschaften, Projektleiter für den GRAND RNF, das führende Forscherlabor von Thermodynamik anorganischer Materialien des Instituts der anorganischen Chemie namens A. V. Nikolaev SB RAS.

Quelle: Naked Science

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