Kryształy uprawiane do badania elastycznego spójnego rozpraszania neutrin

Anonim
Kryształy uprawiane do badania elastycznego spójnego rozpraszania neutrin 151_1
Kryształy uprawiane do badania elastycznego spójnego rozpraszania neutrin

Badanie zostało poparte przyznanie rosyjskiej fundamentu naukowego (RNF) i opublikowane w czasopiśmie magazynu termodynamiki chemicznej. Nowoczesna fizyka przez kilka dekad próbuje dowiedzieć się o charakterze jednego z najbardziej paradoksalnych cząstek subatomowych - Neutrino.

Po raz pierwszy cząstka była widoczna na początku XX wieku, kiedy obserwując reakcję rozkładu beta (zwolniony jest elektron lub positron), naukowcy odkryli, że ilość energii przed reakcją występuje, a po tym, jak nie pokrywa się, Oznacza to, że jego prawo ochrony nie jest przestrzegane. Wtedy szwajcarski fizyk Wolfgant Pauli zasugerował, że istnieją nieuchwytne cząstki, które prowadzą z nimi część energii.

Eksperymentalnie, ta hipoteza została potwierdzona dopiero po 23 latach. Początkowo cząstki te chciały być nazywane neutronami, ponieważ są one elektrycznie neutralne, ale ten termin już był zajęty. Cząstki nazywano "Neutrino" - z włoskiego "neutronu". Dalsze badanie neutrinów z nowożytnymi naukowcami może pomóc zrozumieć charakter materii, bardziej szczegółowo wybuchy gwiazd i strukturę wszechświata. Naukowcy uważają, że we wszechświecie ilość materii przeważa ponad ilość antymaterii, a neutrino pomoże wyjaśnić przyczynę tej nierównowagi.

Kryształy uprawiane do badania elastycznego spójnego rozpraszania neutrin 151_2

Jednostopniowe kryształy litowe, częściowo podstawione przez molibdenu, z których zostaną wykonane bolometry do badania procesów elastycznego spójnego rozpraszania neutrinos / © Inx

Istnieją ardyki o tym, jaką grupę cząstek obejmuje neutrinos. Jeśli założymy, że są w grupie cząstek majaorańskich, to znaczy, są one same antyostryjskie, naukowcy mają możliwość obserwowania rzadkiego rodzaju beta rozpadu - podwójne beta-próchnicę bez neutrino. W tym przypadku dwa neutrony mogą przenosić rozkład beta razem, dzięki czemu neutrino emitowany przez jeden neutron został natychmiast wchłonięty przez inny neutron. Takie rozpusta beta nie zostały jeszcze zaobserwowane, więc współczesni naukowcy są zaangażowani w rozwój instrumentów do śledzenia takich zjawisk.

Bolometry służą do przestrzegania betacji beta (urządzenia do pomiaru energii promieniowania) wykonane z kryształów o wysokiej czystości emitującej światło podczas absorpcji promieniowania. Jednym z obiecujących materiałów do tworzenia bolometrów jest monokryształy molibdatów pierwszej i drugiej grupy tabeli MendeleeV, w szczególności molibdan litu (Li2Moo4).

Ponadto alkalii i metale ziem alkalicznych, molibdates i wolframy stosuje się do badania elastycznego spójnego rozpraszania neutrino na jądrze, co pozwala uzyskać informacje na temat tworzenia wszechświata i ewolucji gwiazd, a także struktury jądra i Może być używany do monitorowania reaktorów jądrowych. Molibdany napięty litu zawierają ciężkie elementy (molibdenum i wolfram), dzięki czemu przekrój poprzeczny (prawdopodobieństwo interakcji) elastycznego spójnego rozpraszania neutrin.

Naukowcy Instytutu Chemii Nieorganicznej o nazwie A. V. Nikolaev SB RAS (InH; Nowosibirsk) opracowali metodologię do uprawy nowych monokryształów litowych molibden z małą podstawieniem wolframu molibdenu i badano ich właściwości termodynamiczne. Pojedyncze kryształy są uprawiane przy użyciu metody niskiej klasy w Czcralsky, w której wzrost występuje w niskich temperaturach (mniej niż jeden stopień).

Na podstawie uzyskanych wzorców fizykochemicznych autorzy pracy planowali kierunki, w których należy poprawić właściwości funkcjonalne kryształów. Na przykład, w trakcie badań, powiązania między energią kratownicy badanych pojedynczych kryształów i świetlistej luminescencji zostały odkryte, co umożliwia dalsze przewidywanie kierunku zmian w właściwościach luminescencyjnych i rozwijają nowe obiecujące pojedyncze kryształy. Można to zrobić, dodając inne elementy do wolframu-molibdate wolframu litowego.

"Korzystając z tych pojedynczych kryształów, możliwe będzie przeprowadzenie eksperymentów z kilogramami pojedynczych kryształów, a nie ton. Jak już zauważono, podwójnie neutryfikowany rozkład beta nie został jeszcze zaobserwowany, a charakter elastycznego spójnego rozpraszania neutrinów jąderów atomowych nie jest również dobrze zrozumiała.

Dlatego przed materiałami całego świata zadaniem jest stworzenie coraz więcej materiałów o wysokiej czystości i szczegółowo zbadania ich właściwości funkcjonalnych ", mówi Nata Matskevich, lekarz nauk chemicznych, kierownik projektu dla Grant RNF, wiodącego naukowiec Laboratorium Termodynamika materiałów nieorganicznych Instytutu Chemii Nieorganicznej o nazwie A. V. Nikolaev SB RAS.

Źródło: Naked Science

Czytaj więcej