Физики из канадской подземной лаборатории SNO сделали значительное открытие в области исследования нейтрино: впервые им удалось зарегистрировать антинейтрино, используя исключительно чистую воду. Этот эксперимент открыл новые перспективы для мониторинга ядерных реакторов и изучения основополагающих свойств материи. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters. Нейтрино и их антиподы, называемые антинейтрино, считаются одними из самых таинственных частиц в нашей Вселенной. Из-за крайне слабого взаимодействия с материей они представляют собой серьезную задачу для ученых при их обнаружении. Тем не менее, команде удалось зафиксировать сигнал антинейтрино благодаря резервуару с ультрачистой водой, расположенному на глубине более 2 км.
В обычной практике такие частицы детектируются с помощью специальных жидкостей, которые усиливают световые сигналы. Однако, во время калибровки установки SNO в 2018 году бак был заполнен обычной водой. Анализ данных за 190 дней показал, что произошел необычный процесс — обратный бета-распад, при котором антинейтрино взаимодействует с протоном и создает позитрон и нейтрон.
Особое значение имеет то, что ученым удалось зарегистрировать вспышку света, возникающую при захвате нейтрона ядром водорода. Традиционно водные детекторы плохо реагируют на сигналы ниже 3 мегаэлектронвольт (МэВ), но в этом случае SNO зафиксировала сигнал всего в 2,2 МэВ с эффективностью около 50%. Вероятность того, что данный сигнал действительно вызван антинейтрино, составляет 99,7%. Этот эксперимент подтверждает, что вода может служить доступным и безопасным материалом для исследований нейтрино. Ученые предполагают, что подобные установки можно использовать для удаленного мониторинга ядерных реакторов. В будущем детектор SNO будет работать над поиском ответа на вопрос о том, являются ли нейтрино и антинейтрино одной и той же частицей. Если удастся выявить редкий тип распада, это может коренным образом изменить наше понимание структуры материи. «Мы вдохновлены тем, что обычная вода может фиксировать антинейтрино на таких больших расстояниях», — подчеркнул физик Логан Лебановски из SNO и Калифорнийского университета в Беркли.
Как сообщалось ранее — Ученые из Австралии нашли в центре ядра Земли странную раскалённую сферу