Cristales cultivados para estudiar neutrinos de dispersión coherente elástica.

Anonim
Cristales cultivados para estudiar neutrinos de dispersión coherente elástica. 151_1
Cristales cultivados para estudiar neutrinos de dispersión coherente elástica.

El estudio fue apoyado por la subvención de la Fundación Científica Rusa (RNF) y publicada en la revista Journal of Chemical Thermodynamics. La física moderna durante varias décadas está tratando de descubrir la naturaleza de una de las partículas subatómicas más paradójicas: Neutrino.

Por primera vez, la partícula fue vista a principios del siglo XX, cuando se observa la reacción de la desintegración beta (electrón o positrón), los científicos encontraron que la cantidad de energía antes de que ocurra la reacción y después de que no coincida. Es decir, su ley de conservación no se cumple. Luego, el físico suizo, Wolfgant Pauli, sugirió que hay algunas partículas esquivas que llevan parte de la energía con ellos.

Experimentalmente, esta hipótesis se confirmó solo después de 23 años. Inicialmente, estas partículas querían llamarse neutrones, ya que son neutrales eléctricamente, pero este término ya ha estado ocupado. Las partículas se llamaban "neutrino", desde el "neutrón" italiano. El estudio adicional de Neutrino con los científicos modernos puede ayudar a comprender la naturaleza de la materia, más detalla las explosiones de las estrellas y la estructura del universo. Los investigadores creen que en el universo prevalece la cantidad de materia durante la cantidad de antimateria, y Neutrino ayudará a explicar la causa de este desequilibrio.

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Los cristales individuales de tungsteno de litio, parcialmente sustituidos por molibdeno, a partir de los cuales se harán bolómetros para estudiar los procesos de dispersión coherente elástica de los neutrinos / © INX

Hay ardors sobre qué grupo de partículas incluye neutrinos. Si asumimos que están en el grupo de partículas de alcaldeanianas, es decir, son antipartículas en sí mismas, entonces los científicos tienen la oportunidad de observar un tipo raro de decaimiento beta: Double Beta-Decay sin neutrino. En este caso, dos neutrones pueden pasar una decadencia beta juntos, de modo que los neutrinos emitidos por un neutrón se absorben inmediatamente por otro neutrón. Aún no se han observado desechos beta, por lo que los científicos modernos están involucrados en el desarrollo de instrumentos para rastrear tales fenómenos.

Los bolómetros se utilizan para observar las decades beta (dispositivos para medir la energía de radiación) hechos de cristales de alta pureza que emiten luz al absorber la radiación. Uno de los materiales prometedores para la creación de bolómetros son los monocristales de molibdatos de los primeros y segundos grupos de la tabla MENDELEEV, en particular la molibdato de litio (LI2MOO4).

Además, los metales alcalinos y alcalinotérreos, molibdatos y tungsteno se utilizan para estudiar neutrinos de dispersión coherente elástica en los núcleos, lo que le permite obtener información sobre la formación del universo y la evolución de las estrellas, así como la estructura del núcleo y Se puede utilizar para monitorear los reactores nucleares. Los molibdatos apretados con litio contienen elementos pesados ​​(molibdeno y tungsteno), debido a que la sección transversal (la probabilidad de interacción) de la dispersión coherente elástica de los neutrinos aumenta.

Los científicos del Instituto de Química Inorgánica que llevan el nombre A. V. Nikolaev SB Ras (Inh; Novosibirsk) desarrollaron una metodología para cultivar nuevos monocristales de tungsteno de litio con una pequeña sustitución de molibdeno de tungsteno y estudió sus propiedades termodinámicas. Los cristales individuales se cultivan utilizando el método de bajo grado de CZcralsky, en el que se produce un crecimiento a bajas temperaturas (menos de un grado).

Sobre la base de los patrones fisicoquímicos obtenidos, los autores del trabajo planificaron las direcciones en las que deben mejorarse las propiedades funcionales de los cristales. Por ejemplo, en el curso de los estudios, se descubrieron los vínculos entre la energía de la red de los cristales únicos estudiados y la luminiscencia luminosa, lo que hace posible predecir aún más la dirección de los cambios en las propiedades luminiscentes y crecer nuevos cristales únicos prometedores. Esto se puede hacer agregando otros elementos al tungsteno de litio de tungsteno-molibdate.

"Usando estos cristales individuales, será posible realizar experimentos con kilogramas de cristales individuales, y no con toneladas. Como ya se señaló, aún no se ha observado la decadencia beta neutriada, y la naturaleza de la dispersión elástica coherente de los núcleos atómicos neutrinos tampoco se entiende bien.

Por lo tanto, antes de los materiales de todo el mundo, la tarea es crear más y más materiales de alta pureza y estudiar sus propiedades funcionales en detalle ", dice Nata Matskevich, médico de ciencias químicas, gerente de proyectos para la subvención RNF, laboratorio de investigación líder de investigadores de Termodinámica de materiales inorgánicos del Instituto de Química Inorgánica llamada A. V. NIKOLAEV SB RAS.

Fuente: Ciencia desnuda

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