Әлемдегі адам айтқысыз ғылыми тәжірибелер

Ғалымдар оны “елес-бөлшек” деп атайды. Салмағы жоқтың қасы, жарық жылдамдығына жақын жылдамдықты үдете алады және үш онжылдық қатарынан бүкіл әлем зерттеушілерінен жасырынып келеді. Айтылған бұл сөздер нейтрино жайында, қазіргі кезде оны Пакистаннан Швейцарияға дейінгі елдердің физиктері бар күшін салып зерттеу үстінде. Нейтрино радиоактивті элементтердің ыдырауы кезінде пайда болады. Олар күнде, басқа жұлдыздарда және тіпті біздің өз денелерімізде де бар. Нейтрино материяның едәуір көп саны арқылы еш қиындықсыз өте алады. Сонда осындай ұстатпайтын бөлшекті ғалымдар қалай зерттейді екен?

GERDA

Едәуір күрделі болып келетін бұл аппарат — GERmanium Detector Array (GERDA) — ғалымдарға жалпы адамдардың не себепті өмір сүретінін түсінуге көмектеседі. GERDA нейтриноны Италиядағы таудың астында тереңде оқшауланып жатқан германия дейтін таза кристаллдардың ішіндегі электрлік белсенділікті бақылау жолымен іздейді. GERDA-мен жұмыс істейтін ғалымдар радиоактивті ыдыраудың өте сирек кездесетін түрін табуға үммітенуде. Жойқын жарылыс нәтижесінде біздің Ғалам пайда болғанда (13,7 млрд. жыл бұрын) материя мен антиматерияның бірдей саны қалыптасуы тиіс еді. Ал материя мен антиматерия соқтығысқан кезде бірін-бірі жояды және артынан таза энергиядан басқа ештеңе қалдырмайды. Сонда біз қайдан пайда болдық? Егер ғалымдар сол ыдыраудың белгілерін таба алатын болса, онда бұл нейтрино біруақытта бөлшек әрі антибөлшек болып табылады дегенді білдіреді. Мұндай жағдайда бізді толғандыратын біраз сұрақтардың жауабы табылатыны сөзсіз.

SNOLAB

Садбери (SNO) Канадалық нейтриндік обсерваториясы жер астында шамамен екі километр тереңдікте көмілген. SNO+  бөлімшесі Жердегі, Күндегі және тіпті асқынжаңа жұлдыздардағы нейтриноны зерттейді. Зертxана жүрегі — 800 тонна “сұйық сцинтиллятор” деп аталатын арнайы сұйықтықпен толтырылған едәуір үлкен көлемді пластикалық сфера. Сфера су қабықшасымен қоршалған және жіптердің көмегімен бір орында тіреліп тұр. Бұлардың барлығы 10 000 фотоэлектронды көбейткіштер (ФЭК) деп аталатын ерекше сезімтал жарық детекторларымен бақыланады. Нейтрино детектордағы өзге бөлшектермен өзара әрекетке түскенде сұйық сцинтиллятор жарықтанып, ФЭК алынған мәліметтерді жазып алады. SNO ерекше детекторының арқасында ғалымдар, ең болмағанда, нейтриноның үш түрінің уақыт-кеңістік арқылы алға және артқа қозғала алатынын анықтады.

IceCube

Ал бұл — дүниедегі ең үлкен нейтриндік детектор. Оңтүстік полюсте орналасқан IceCube салмағы миллиард тоннадан асатын мұздың арасында таралып жатқан 5,160 датчикті пайдаланады. Мақсат — жарылатын жұлдыздар, қара құрдымдар мен нейтрон жұлдыздары секілді едәуір күшті ғарыштық көздерден жоғары энергиялы нейтриноны алу. Мұздағы су молекулаларына соқтыққан кезде нейтрино субатомды бөлшектердің бірнеше километрге тарала алатын жоғары энергетикалы атқылауларын тудырады. Бұл бөлшектердің тез қозғалатыны сонша, олар қысқа конус түріндегі жарық шығарады, мұндай конус Черенков конусы деп аталады. Ғалымдар алынған ақпаратты нейтриноның жолын қайта салып, сол арқылы олардың көзін анықтау үшін пайдаланбақшы.

Daya Bay

Нейтрино-тәжірибесі Қытайдағы Дайя-Бей төбешіктерінде көмілген үш едәуір ірі залдарда өтуде. Әрқайсысында сұйық сцинтиллятордың 20 тоннасы бар алты цилиндр пішіндес детекторлар залдарда топтастырылған және 1000 ФЭК-пен қоршалған. Олар айналадағы кез келген радиацияны бұғаттайтын таза судың бассейндерінде батып жатыр.

Алты ядролық реактордан құралған көршілес топ зиянсыз электрондық антинейтрино квадриллионының миллионын секунд сайын таңбалап отырады. Антинейтриноның бұл ағыны қысқа жарқылды жарық шығару үшін сұйық сцинтиллятормен өзара әрекетке түседі, ал сол жарқылдарды ФЭК қағып алады. Дайя Бэй нейтрино осцилляциясын зерттеу үшін құрылған.

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: