Cristais cultivados para estudar neutrino de espalhamento coerente elástico

Anonim
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Cristais cultivados para estudar neutrino de espalhamento coerente elástico

O estudo foi apoiado pela concessão da Fundação Científica Russa (RNF) e publicada no Journal of Chemical Thermodinamics Magazine. A física moderna por várias décadas é tentar descobrir a natureza de uma das partículas subatômicas mais paradoxais - neutrino.

Pela primeira vez, a partícula foi vista no início do século XX, quando se observando a reação da decadência beta (elétron ou pósitrons é liberada), os cientistas descobriram que a quantidade de energia antes da reação ocorrer e depois não coincide, isto é, sua lei de conservação não é cumprida. Então o físico suíço Wolfgant Pauli sugeriu que existem algumas partículas indescritíveis que carregam parte da energia com eles.

Experimentalmente, esta hipótese foi confirmada apenas após 23 anos. Inicialmente, essas partículas queriam ser chamadas de nêutrons, pois são eletricamente neutras, mas esse termo já foi ocupado. As partículas foram chamadas de "neutrino" - do "neutron" italiano. Outro estudo do neutrino com cientistas modernos pode ajudar a entender a natureza da matéria, mais detalhadamente as explosões da estrela e a estrutura do universo. Os pesquisadores acreditam que no universo a quantidade de matéria prevalece sobre a quantidade de antimatéria, e o neutrino ajudará a explicar a causa desse desequilíbrio.

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Lithium tungstênio cristais únicos, parcialmente substituídos por molibdênio, dos quais os bolômeros serão feitos para estudar os processos de dispersão coerente elástica de neutrinos / © inx

Há ardores sobre o grupo de partículas inclui neutrinos. Se assumirmos que eles estão no grupo de partículas prefeitos, ou seja, são antipartículos, então os cientistas têm a oportunidade de observar um tipo raro de decaimento beta - duplo beta-decaimento sem neutrino. Neste caso, dois nêutrons podem passar uma decaimento beta juntos, de modo que o neutrino emitido por um neutron é imediatamente absorvido por outro nêutron. Tais decaimentos beta ainda não foram observados, então os cientistas modernos estão envolvidos no desenvolvimento de instrumentos para rastrear tais fenômenos.

Os bolômetros são usados ​​para observar decaimentos beta (dispositivos para medir a energia de radiação) feitos de cristais de alta pureza emitindo luz ao absorver a radiação. Um dos promissores materiais para a criação de bolômetros é os monocristais de molibdatos do primeiro e segundo grupos da mesa de Mendeleev, em particular Molibdate de lítio (li2moo4).

Além disso, os metais da Terra alcalina e alcalina, molibdados e tungstênio são usados ​​para estudar a neutrina de espalhamento coerente elástico em núcleos, que permite obter informações sobre a formação do universo e a evolução das estrelas, bem como a estrutura do núcleo e pode ser usado para monitorar os reatores nucleares. Os molibdatos apertados por lítio contêm elementos pesados ​​(molibdênio e tungstênio), devido ao que a seção transversal (a probabilidade de interação) da dispersão coerente elástica dos aumentos de neutrinos.

Os cientistas do Instituto de Química Inorgânica nomeados após A. V. Nikolaev SB Ras (Inh; Novosibirsk) desenvolveram uma metodologia para crescentes novos monocristais de tungstênio de lítio com uma pequena substituição de molibdênio de tungstênio e estudaram suas propriedades termodinâmicas. Os cristais únicos são cultivados usando o método de baixa qualidade de Czcralsky, no qual o crescimento ocorre em baixas temperaturas (menos de um grau).

Com base nos padrões físico-químicos obtidos, os autores do trabalho planejaram as instruções em que as propriedades funcionais dos cristais precisam ser melhoradas. Por exemplo, no decorrer dos estudos, as ligações entre a energia da estrutura dos cristais individuais estudados e a luminária luminosa foram descobertas, o que permite prever ainda mais a direção das mudanças nas propriedades luminescentes e crescer novos cristais únicos promissores. Isso pode ser feito adicionando outros elementos ao tungstênio de lítio de tungstênio-molibdate.

"Usando esses cristais únicos, será possível realizar experimentos com quilogramas de cristais individuais e não com toneladas. Como já observado, o decadência beta-neutro duplo ainda não foi observado, e a natureza da dispersão coerente elástica de neutrinos nuclei atômica também não é bem compreendida.

Portanto, antes dos materiais do mundo inteiro, a tarefa é criar materiais mais e mais de alta pureza e estudar suas propriedades funcionais em detalhes ", diz Nata Matskevich, médico de ciências químicas, gerente de projetos de concessão de laboratório de pesquisadores de Termodinâmica de materiais inorgânicos do Instituto de Química Inorgânica denominada A. V. Nikolaev SB Ras.

Fonte: Ciência nua

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