Krystaller vokst for å studere elastisk sammenhengende spredning neutrino

Anonim
Krystaller vokst for å studere elastisk sammenhengende spredning neutrino 151_1
Krystaller vokst for å studere elastisk sammenhengende spredning neutrino

Studien ble støttet av tilskuddet til det russiske vitenskapelige fundamentet (RNF) og publisert i Journal of Chemical Thermodynamics Magazine. Moderne fysikk i flere tiår prøver å finne ut arten av en av de mest paradoksale subatomiske partiklene - Neutrino.

For første gang ble partikkelen sett i begynnelsen av det tjuende århundre, da ved å observere reaksjonen av beta-henfallet (elektron eller positron frigjøres), fant forskere at mengden energi før reaksjonen oppstår og etter faller ikke sammenfallende, Det vil si at bevaringsretten ikke overholdes. Da foreslo den sveitsiske fysikeren Wolfgant Pauli at det er noen unnvikende partikler som bærer en del av energi med dem.

Eksperimentelt ble denne hypotesen bekreftet bare etter 23 år. I utgangspunktet ønsket disse partiklene å bli kalt nøytroner, da de er elektrisk nøytrale, men dette begrepet har allerede vært opptatt. Partiklene ble kalt "Neutrino" - fra den italienske "neutronen". Ytterligere studier av Neutrino med moderne forskere kan bidra til å forstå naturen av materie, mer detaljert stjernesklippene og universets struktur. Forskerne tror at i universet er mengden materie som hersker over mengden av antimatter, og Neutrino vil bidra til å forklare årsaken til denne ubalansen.

Krystaller vokst for å studere elastisk sammenhengende spredning neutrino 151_2

Litium wolfram single krystaller, delvis substituert med molybden, hvorfra bolometre vil bli gjort for å studere prosessene med elastisk sammenhengende spredning av neutrinos / © inx

Det er Ardors om hvilken gruppe partikler som inkluderer neutrinos. Hvis vi antar at de er i gruppen av borgmønskede partikler, er de antipartikler selv, så har forskere muligheten til å observere en sjelden type beta-forfall - doble beta-forfall uten nøytrino. I dette tilfellet kan to nøytroner passere et beta-henfall sammen, slik at neutrino som sendes ut av en nøytron, absorberes umiddelbart av en annen nøytron. Slike beta-avfall har ennå ikke blitt observert, så moderne forskere er engasjert i utviklingen av instrumenter for sporing av slike fenomener.

Bolometre brukes til å observere beta-avfall (enheter for måling av strålingsenergi) laget av høy renhetskrystaller som sender lys ved absorbering av stråling. Et av de lovende materialene for etableringen av bolometre er monokrystallene av molybdater av de første og andre gruppene av Mendeleev-bordet, spesielt litiummolybdate (LI2MOO4).

I tillegg brukes alkali- og jordalkalimetaller, molybdater og wolfram til å studere elastisk sammenhengende sprednings neutrino på kjerner, som gir deg mulighet til å oppnå informasjon om dannelsen av universet og evolusjonen av stjerner, samt kjernenes struktur og kjernenes konstruksjon, samt strukturen i kjernen og evolusjonen og evolusjonen. kan brukes til å overvåke atomreaktorer. Litiumstrammede molybdater inneholder tunge elementer (molybden og wolfram), på grunn av hvilken tverrsnittet (sannsynligheten for interaksjon) av den elastiske sammenhengende spredning av neutrino øker.

Forskerne om Institutt for uorganisk kjemi som er oppført etter A. V. Nikolaev SB RAS (Inh; Novosibirsk) utviklet en metodikk for å dyrke nye litium wolfram monokrystaller med en liten substitusjon av wolfram molybden og studerte deres termodynamiske egenskaper. Single krystaller dyrkes ved hjelp av lavverdig metode for Czcralsky, hvor veksten oppstår ved lave temperaturer (mindre enn en grad).

Basert på de oppnådde fysikokjemiske mønstrene planla forfatterne av arbeidet de retninger som de funksjonelle egenskapene til krystaller må forbedres. For eksempel, i løpet av studiene, ble koblingene mellom gitterets energi av de studerte enkeltkrystaller og den lysende luminescens oppdaget, noe som gjør det mulig å ytterligere forutsi retningen for endringer i luminescerende egenskaper og vokse nye lovende enkeltkrystaller. Dette kan gjøres ved å legge til andre elementer i Tungsten-Molybdate Lithium Tungsten.

"Ved å bruke disse enkeltkrystallene, vil det være mulig å utføre eksperimenter med kilo enkeltkrystaller, og ikke med tonn. Som allerede nevnt, har det dobbelt-nøytrvrevne beta-forfallet ennå ikke blitt observert, og arten av elastisk sammenhengende spredning av neutrino atomkjerner er heller ikke godt forstått.

Derfor, før materialene i hele verden, er oppgaven å skape flere og flere høy renhetsmaterialer og studere sine funksjonelle egenskaper i detalj, sier Nata Matskevich, lege i kjemiske fag, prosjektleder for Grant RNF, ledende forsker laboratorium av Termodynamikk av uorganiske materialer av Institutt for uorganisk kjemi som heter A. V. Nikolaev SB RAS.

Kilde: Naked Science

Les mer