Проблема солнечных нейтрино
Подземные детекторы способствовали прогрессу нейтринной физики, но исходная цель их сооружения была иной. Первоначальным назначением детекторов с большими массами рабочего вещества было обнаружение распада протонов, крайне редкого события, предсказываемого теорией Великого объединения. Однако ни в одном из больших детекторов, построенных за последние 20 лет, протонного распада не обнаружилось. Видимо, для физики элементарных частиц и астрофизики на следующем этапе понадобятся детекторы с еще большими массами.
Таблица
ПОДЗЕМНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ НЕЙТРИНО
| Детектор | Тип | Масса или размеры | Страна |
|
Супер-Камиоканда | Н2О, черенковский | 32 тыс. тонн | Япония |
|
MACRO |
треки + сцинтиллятор | 77 х 12 х 9 (м) | Италия |
|
Soudan-2 | Fe-мишень + дрейфовая камера | 963 т | США |
|
SNO | D2O, черенковский | 1000 т | Канада |
|
Хоумстейк | С2Cl4 ,радиохимия на солнечные n | 680 т | США |
|
GNO (GALLEX) | Галлий, радиохимия на солнечные n | 30 т | Италия |
|
SAGE | Галлий, радиохимия на солнечные n | 57 т | Россия |
|
Баксан | Жидкий сцинтиллятор | 330 т | Россия |
|
LVD | Жидкий сцинтиллятор | 700 т | Италия |
|
AMANDA | Лед, черенковский |
200 м* х 500 м | Антарктида |
|
Байкал |
Озеро, черенковский | 43 м* х 73 м | Россия |
|
BOREXINO+ | Жидкий сцинтиллятор | 300 т | Италия |
|
KamLAND+ | Жидкий сцинтиллятор | 1000 т | Япония |
* диаметр, + сооружается.
Источник: Science 289, 18.08.00, p 1155.
Sudbury Neutrino Observatory.
Данные с необычной подземной обсерватории помогли ученым разрешить ключевую тайну Солнца, но подняли новые вопросы о физике элементарных частиц.
Физики из Канады, США и Великобритании заявили, что первые научные результаты, полученные в Нейтринной Обсерватории Сэдбери (Sudbury Neutrino Observatory, SNO), показывают, что Солнце генерирует столько нейтрино, сколько предсказывается современными моделями, но эти нейтрино приходят на Землю в разных формах. Результаты были представлены на ежегодной Конференции Канадской Ассоциации Физиков в г. Виктория (Британская Колумбия).
Результаты раскрывают одну из беспокоящих тайн современной астрономии: почему в прошлых экспериментах обнаруживалась только третья часть нейтрино из общего количества, предсказанного моделями солнечной физики.
"Мы теперь очень уверены в том, что несоответствие вызвано не проблемами с моделями Солнца, а изменениями в самих нейтрино, когда они путешествуют от сердцевины Солнца к Земле," – говорит Art McDonald, директор SNO.
Чтобы исследовать это, консорциум Канадских, Американских и Британских университетов разработал Sudbury Neutrino Observatory. Обсерватория расположена под землей на глубине два километра в никелевом руднике. Для детектирования используется тяжелая вода – вода, в которой атомы водорода заменены его более тяжелым изотопом, дейтерием. При взаимодействии нейтрино с тяжелой водой испускается электрон со скоростью, большей скорости света в воде. И этот электрон генерирует световое излучение, называемое Черенковским излучением. Измеряя количество этих вспышек света, можно определить количество нейтрино.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8