Kristali se uzgajaju kako bi proučavali elastično koherentno raspršeno neutrino

Anonim
Kristali se uzgajaju kako bi proučavali elastično koherentno raspršeno neutrino 151_1
Kristali se uzgajaju kako bi proučavali elastično koherentno raspršeno neutrino

Studija je podržala potpora ruske znanstvene zaklade (RNF) i objavljen u časopisu časopisa Chemical of Chemical Thermodymics. Moderna fizika već nekoliko desetljeća pokušava saznati prirodu jedne od najčešće paradoksalne subatomske čestice - neutrina.

Prvi put, čestica je vidljiva na početku dvadesetog stoljeća, kada se oslobađa reakcija beta propadanja (elektron ili pozitron oslobađa), znanstvenici su otkrili da se količina energije prije reakcije dogodi i nakon što se ne podudara, To jest, zakon o očuvanju se ne poštuje. Tada je švicarski fizičar Wolfgant Pauli predložio da postoje neke neuhvatljive čestice koje nose dio energije s njima.

Eksperimentalno, ova hipoteza je potvrđena tek nakon 23 godine. U početku, te čestice žele biti nazvane neutrone, jer su električno neutralne, ali ovaj je pojam već bio zauzet. Čestice su zvane "neutrino" - iz talijanskog "neutrona". Daljnje proučavanje neutrina s modernim znanstvenicima može pomoći razumjeti prirodu materije, više detalja zvijezda eksplozija i strukturu svemira. Istraživači vjeruju da će u svemiru količina tvari prevladati nad količinom antimaterije i neutrina pomoći će objasniti uzrok ove neravnoteže.

Kristali se uzgajaju kako bi proučavali elastično koherentno raspršeno neutrino 151_2

Litij tungsten pojedinačni kristali, djelomično supstituirani molibdenom, iz kojih će bolometri biti napravljeni da proučite procese elastičnog koherentnog raspršivanja neutrina / © inx

Postoje žarci o tome što skupina čestica uključuje neutrina. Ako pretpostavimo da su u skupini graničnih čestica, to jest, oni su sami antiparticles, onda znanstvenici imaju priliku promatrati rijetku vrstu beta propadanja - dvostruko beta-propadanje bez neutrina. U ovom slučaju, dva neutrona mogu proći beta raspada zajedno, tako da se neutrino emitira jedan neutron odmah apsorbira drugi neutron. Takve beta raspada još nisu uočene, tako da su moderni znanstvenici sudjelovali u razvoju instrumenata za praćenje takvih fenomena.

Bolometri se koriste za promatranje beta raspada (uređaji za mjerenje energije radijacije) izrađene od kristala visoke čistoće koje emitiraju svjetlo kada apsorbiraju zračenje. Jedan od obećavajućih materijala za stvaranje bolometara je monokristal molibdata prve i druge skupine mendeleev stola, posebno litij molibdate (LI2moo4).

Osim toga, alkalijski i zemni metali, molibdati i volfram koriste se za proučavanje elastične koherentne neutrinske neutrine na jezgrama, što vam omogućuje da dobijete informacije o formiranju svemira i evoluciji zvijezda, kao i strukturu jezgre i može se koristiti za praćenje nuklearnih reaktora. Litij-zategnuti molibdati sadrže teške elemente (molibden i volfram), zbog čega se presjek (vjerojatnost interakcije) elastičnog koherentnog raspršenja neutrina povećava.

Znanstvenici Instituta za anorganske kemije nazvane po A. V. Nikolaevu SB RAS (NOVOSIBIRSK) razvili su metodologiju za uzgoj novih litijalih volfram monokristala s malom supstitucijom volframovog molibdena i proučavali su njihove termodinamičke svojstva. Jedinstveni kristali se uzgajaju pomoću metode niskog stupnja Czcranskog, u kojem se rast odvija pri niskim temperaturama (manje od jednog stupnja).

Na temelju dobivenih fizikalno-kemijskih obrazaca, autori rada planirali su upute u kojima se moraju poboljšati funkcionalna svojstva kristala. Na primjer, u tijeku studija, otkrivene su veze između energiju rešetke proučavanih pojedinačnih kristala i svjetlucave luminescencije, što omogućuje daljnje predvidjeti smjer promjena u luminskim svojstvima i rasti nove obećavajuće pojedinačne kristale. To se može učiniti dodavanjem drugih elemenata u volfram-molijz litij volfram.

"Koristeći ove pojedinačne kristale, bit će moguće provoditi eksperimente s kilogramima pojedinačnih kristala, a ne s tona. Kao što je već zabilježeno, dvostruko neulicionificirani beta propadanje još nije uočen, a priroda elastičnog koherentnog raspršivanja neutrinsko atomske jezgre također nije dobro shvaćena.

Stoga, prije materijala cijelog svijeta, zadatak je stvoriti sve više i više materijala visoke čistoće i proučavati njihova funkcionalna svojstva u detalje ", kaže Nata Matskevich, doktor kemijskih znanosti, voditelj projekta za Grant RNF, vodeći istraživač Laboratorij od Termodinamika anorganskih materijala Instituta za anorganske kemije po imenu A. V. Nikolaev sb Ras.

Izvor: Gola znanost

Čitaj više