Cristaux cultivés pour étudier un neutrino de diffusion cohérente cohérente élastique

Anonim
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Cristaux cultivés pour étudier un neutrino de diffusion cohérente cohérente élastique

L'étude a été soutenue par l'octroi de la Fondation scientifique russe (RNF) et publiée dans le magazine Journal of Chemical Thermodynamics. La physique moderne depuis plusieurs décennies est d'essayer de déterminer la nature de l'une des particules subatomiques les plus paradoxiques - Neutrino.

Pour la première fois, la particule a été vue au début du XXe siècle, lorsque lors de l'observation de la réaction de la carie bêta (électron ou positron est libérée), les scientifiques ont constaté que la quantité d'énergie avant la réaction se produit et après ne coïncide pas, C'est-à-dire que sa loi de conservation n'est pas respectée. Ensuite, le physicien suisse Wolfgant Pauli a suggéré qu'il y ait des particules insaisissables qui portent une partie de l'énergie avec eux.

Expérimentalement, cette hypothèse n'a été confirmée qu'après 23 ans. Initialement, ces particules voulaient être appelées neutrons, car elles sont électriquement neutres, mais ce terme a déjà été occupé. Les particules s'appelaient "Neutrino" - du "Neutron" italien. Une étude complémentaire sur les neutrinos avec des scientifiques modernes peut aider à comprendre la nature de la matière, plus détailler en détail les explosions étoiles et la structure de l'univers. Les chercheurs estiment que dans l'univers, la quantité de matière prévaut sur la quantité d'antimatière et neutrino contribuera à expliquer la cause de ce déséquilibre.

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Cristaux de tungstène au lithium, partiellement substitué par le molybdène, à partir de quels bolomètres seront faits pour étudier les processus de diffusion cohérente élastique de neutrinos / © INX

Il y a des ardeurs sur ce que le groupe de particules comprend des neutrinos. Si nous supposons qu'ils sont dans le groupe des particules mayséaniennes, c'est-à-dire qu'elles sont des antiparticules elles-mêmes, les scientifiques ont alors la possibilité d'observer un type rare de decay bêta - Double bêta-décadence sans neutrino. Dans ce cas, deux neutrons peuvent transmettre une bande bêta ensemble, de sorte que le neutrino émis par un neutron est immédiatement absorbé par un autre neutron. Ces decâtes bêta n'ont pas encore été observées, les scientifiques modernes sont donc engagés dans le développement d'instruments de suivi de tels phénomènes.

Les bolomètres sont utilisés pour observer les désintégrations bêta (périphériques pour mesurer l'énergie de rayonnement) en cristaux de haute pureté émettant une lumière lors de l'absorption de rayonnement. L'un des matériaux prometteurs de la création de bolomètres est les monocristaux des molybdates des premier et deuxième groupes de la table Mendeleev, en particulier de la molybdate de lithium (LI2MOO4).

En outre, les métaux alcalins et alcalino-terreux, les molybdates et le tungstène sont utilisés pour étudier un neutrino de diffusion cohérent élastique sur des noyaux, ce qui vous permet d'obtenir des informations sur la formation de l'univers et de l'évolution des étoiles, ainsi que de la structure du noyau et de la structure. peut être utilisé pour surveiller les réacteurs nucléaires. Les molybdates serrés au lithium contiennent des éléments lourds (molybdène et tungstène), en raison de laquelle la section transversale (la probabilité d'interaction) de la diffusion cohérente élastique de neutrino augmente.

Les scientifiques de l'Institut de la chimie inorganique nommé d'après A. V. Nikolaev SB RAS (INH; Novosibirsk) ont mis au point une méthodologie de culture de nouveaux monocristaux de tungstène au lithium avec une petite substitution du tungstène molybdène et étudié leurs propriétés thermodynamiques. Les simples cristaux sont cultivés à l'aide de la méthode de faible teneur en Czcralsky, dans laquelle la croissance se produit à des températures basses (moins d'une degré).

Sur la base des modèles physicochimiques obtenus, les auteurs du travail ont planifié les instructions dans lesquelles les propriétés fonctionnelles des cristaux doivent être améliorées. Par exemple, au cours des études, les liens entre l'énergie du réseau des seuls cristaux étudiés et la luminescence lumineuse ont été découverts, ce qui permet de prédire davantage la direction des changements de propriétés luminescentes et de cultiver de nouveaux cristaux prometteurs. Cela peut être fait en ajoutant d'autres éléments au tungstène au lithium de tungsten-molybdate.

«Utilisation de ces seuls cristaux, il sera possible d'effectuer des expériences avec des kilogrammes de monocristaux et non de tonnes. Comme indiqué précédemment, la decoue bêta à double neuvification n'a pas encore été observée et la nature de la diffusion cohérente élastique de noyaux atomiques neutrinos n'est pas bien comprise.

Par conséquent, avant que les matériaux du monde entier, la tâche consiste à créer de plus en plus de matériaux de haute pureté et à étudier leurs propriétés fonctionnelles en détail », déclare Nata Matskevich, docteur en sciences chimiques, chef de projet pour Grant RNF, premier laboratoire de chercheurs de la Thermodynamique des matériaux inorganiques de l'Institut de la chimie inorganique nommée A. V. Nikolaev SB RAS.

Source: science nue

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