Penelitian ini didukung oleh hibah Yayasan Ilmiah Rusia (RNF) dan diterbitkan dalam Journal of Chemical Thermodynamics Magazine. Fisika modern selama beberapa dekade sedang berusaha mencari tahu sifat salah satu partikel subatomik yang paling paradoks - neutrino.
Untuk pertama kalinya, partikel itu terlihat pada awal abad kedua puluh, ketika ketika mengamati reaksi pembusukan beta (elektron atau positron dirilis), para ilmuwan menemukan bahwa jumlah energi sebelum reaksi terjadi dan setelah tidak bertepatan, yaitu, hukum konservasi-nya tidak memenuhi. Kemudian ahli fisika Swiss Pauli menyarankan bahwa ada beberapa partikel yang sulit dipahami yang membawa sebagian energi dengan mereka.
Secara eksperimental, hipotesis ini dikonfirmasi hanya setelah 23 tahun. Awalnya, partikel-partikel ini ingin disebut neutron, karena mereka secara elektrik netral, tetapi istilah ini sudah sibuk. Partikel-partikel ini disebut "neutrino" - dari "neutron" Italia. Studi lebih lanjut tentang neutrino dengan para ilmuwan modern dapat membantu memahami sifat materi, lebih detail ledakan bintang dan struktur alam semesta. Para peneliti percaya bahwa di alam semesta, jumlah materi berlaku atas jumlah antimateri, dan neutrino akan membantu menjelaskan penyebab ketidakseimbangan ini.
Kristal tunggal lithium tungsten, sebagian diganti oleh molibdenum, dari mana bolometer akan dibuat untuk mempelajari proses hamburan koheren elastis dari neutrinos / © INX
Ada ganjaran tentang kelompok partikel apa yang termasuk neutrino. Jika kita berasumsi bahwa mereka berada dalam kelompok partikel-partikel Mayorania, yaitu, mereka antipartikel sendiri, maka para ilmuwan memiliki kesempatan untuk mengamati jenis pembusukan beta yang langka - beta-pembusukan ganda tanpa neutrino. Dalam hal ini, dua neutron dapat melewati pembusukan beta bersama-sama, sehingga neutrino dipancarkan oleh satu neutron segera diserap oleh neutron lain. Pelopasan beta semacam itu belum diamati, sehingga para ilmuwan modern terlibat dalam pengembangan instrumen untuk melacak fenomena tersebut.
Bolometer digunakan untuk mengamati pembusukan beta (perangkat untuk mengukur energi radiasi) yang terbuat dari kristal kemurnian tinggi yang memancarkan cahaya saat menyerap radiasi. Salah satu bahan yang menjanjikan untuk penciptaan Bolometer adalah monokristal molybdates dari kelompok pertama dan kedua dari tabel Mendeleev, khususnya lithium molybdate (LI2MOO4).
Selain itu, alkali dan alkaline bumi logam, molbdates dan tungsten digunakan untuk mempelajari neutrino hamburan koheren elastis pada nuclei, yang memungkinkan Anda untuk mendapatkan informasi tentang pembentukan alam semesta dan evolusi bintang, serta struktur nukleus dan dapat digunakan untuk memantau reaktor nuklir. Molybdates kencang lithium mengandung elemen berat (molibdenum dan tungsten), karena mana penampang (probabilitas interaksi) dari hambatan koheren elastis dari neutrino meningkat.
Para ilmuwan dari Institut Kimia Anorganik bernama A. V. Nikolaev SB RAS (INH; Novosibirsk) mengembangkan metodologi untuk menumbuhkan lithium tungsten monokristal baru dengan penggantian kecil tungsten molybdenum dan mempelajari sifat termodinamika mereka. Kristal tunggal ditanam menggunakan metode czcralsky kelas rendah, di mana pertumbuhan terjadi pada suhu rendah (kurang dari satu derajat).
Berdasarkan pola fisikokimia yang diperoleh, penulis pekerjaan merencanakan petunjuk di mana sifat fungsional kristal perlu ditingkatkan. Misalnya, dalam perjalanan studi, hubungan antara energi kisi dari kristal tunggal yang dipelajari dan luminescence bercahaya ditemukan, yang memungkinkan untuk lebih memprediksi arah perubahan sifat luminescent dan menumbuhkan kristal tunggal yang menjanjikan baru. Ini dapat dilakukan dengan menambahkan elemen lain ke tungsten lithium tungsten-molybdate.
"Menggunakan kristal tunggal ini, akan mungkin untuk melakukan eksperimen dengan kilogram kristal tunggal, dan bukan dengan ton. Seperti yang sudah dicatat, pembusukan beta neutrifikasi ganda belum diamati, dan sifat hamburan koheren elastis dari nuclei atom neutrino juga tidak dipahami dengan baik.
Oleh karena itu, sebelum bahan-bahan dari seluruh dunia, tugasnya adalah untuk menciptakan lebih banyak bahan kemurnian tinggi dan mempelajari sifat-sifat fungsional mereka secara rinci, "kata Nata Matskevich, dokter ilmu kimia, manajer proyek untuk Grant RNF, laboratorium peneliti terkemuka Termodinamika bahan anorganik dari Institut Kimia Anorganik bernama A. V. Nikolaev SB Ras.
Sumber: Ilmu telanjang