Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 37: лауреаты Нобелевской премии по физике за 2000-2004 гг.

Обнаружение космических нейтрино.

В 2002 г. очередными лауреатами Нобелевской премии по физике стали американский физик-химик Раймонд Дэвис-младший (мл.) (рис. 8) и японский физик - экспериментатор Масатоси Косиба (рис. 9)"за создание нейтринной астрономии" и итальянский физик - экспериментатор Риккардо Джаккони (рис. 10)"за открытие космических источников рентгеновского излучения" [18]. После защиты в 1942 г. в Йельском университете США докторской диссертации по теме из области физической химии и службы в армии США, связанной с испытаниями химического оружия, Р. Дэвис-мл. оказался в Брукхэйвенской национальной лаборатории, занимающейся проблемами мирного использования атомной энергии [19]. Вот здесь он и решил вплотную заняться физикой нейтрино - одной из девяти абсолютно стабильных частиц [1, 20].

Выдающийся американский физик-химик Раймонд Дэвис-младший (Raymond Davis Jr., 1914-2006 гг.), лауреат Нобелевской премии по физике за 2002 г

Рис.8. Выдающийся американский физик-химик Раймонд Дэвис-младший (Raymond Davis Jr., 1914-2006 гг.), лауреат Нобелевской премии по физике за 2002 г.

Выдающийся японский физик-экспериментатор Масатоси Косиба (Masatosi Kosiba, 1926 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 2002 г

Рис. 9. Выдающийся японский физик-экспериментатор Масатоси Косиба (Masatosi Kosiba, 1926 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 2002 г.

Отметим, что в конце 1940-х годов нейтрино существовали только в виде теоретического постулата. Экспериментальных результатов в физике элементарных частиц на эту тему в мире еще не было. В своих первых ядерных экспериментах Р. Дэвис-мл. решил воплотить идею от 1946 г. итальянского физика - теоретика Бруно Понтекорво (1913-1993 гг.), ставшего позже известным советским физиком в области ядерной физики (академиком АН СССР с 1964 г. и РАН с 1991 г.) [1]. Эта идея заключалась в регистрации нейтрино, возникающих в активной зоне ядерных реакторов, при помощи ядерной реакции следующего вида [1, 19]: 1737Cl + ve^-1837Ar + e-. Эта реакция, включающая захват изотопом хлора электронного нейтрино ve, должна была приводить к образованию изотопа аргона и электрона e-. В 1955 г. в качестве хлорсодержащей среды, улавливающей нейтрино ve, им была использована емкость объемом гораздо более 3,78 м3, наполненная тетрахлорметаном и размещенная вблизи энергетического ядерного реактора на объекте США в районе Саванна Ривер Сайт [19]. Однако, в данных схемах детектирования нейтрино ve конечный результат для ученых оказался отрицательным по той причине, что в используемых ядерных реакторах возникали антинейтрино ve~, а экспериментальная установка Р. Дэвиса-мл. была чувствительна лишь к нейтрино ve. Тем не менее, целеустремленный Р. Дэвис-мл. в 1960-х годах решил использовать разработанную им экспериментальную методику для обнаружения и измерения солнечных (космических) нейтрино ve в радиационном потоке от Солнца. С этой целью им в глубокой шахте Хоум - стейк, расположенной вблизи г. Лид (штат Южная Дакота, США), на глубине 1400 м была смонтирована установка с хлорсодержащей жидкостью (перхлорэтиленом) уже объемом 378 м3 [19]. В 1970 г. с помощью этой уникальной экспериментальной установки и хлор-аргонного метода детектирования элементарных частиц Р. Дэвис-мл. смог впервые в мире зарегистрировать солнечные нейтрино ve. При этом он опытным путем показал, что скорость ядерной реакции вида i737Cl + ve^i837Ar + e - составляет 2,1±0,3 солнечных нейтринных единиц (это было эквивалентно протеканию в хлорсодержащей емкости указанного объема одного акта ядерного взаимодействия в 1 с на 1036 атомов ядерной мишени) [1]. Вероятность наступления такого ядерного акта взаимодействия была ничтожно малой. Р. Дэвис-мл. смог убедить мировое научное сообщество в реальном существовании в микромире материи событий, происходящих с частотой несколько десятков раз в месяц. Поэтому Р. Дэ - вис-мл. по праву считается одним из основоположников нейтринной астрофизики.

В 1955 г. М. Косиба, закончивший в 1951 г. Токийский университет, защитил докторскую диссертацию в Рочестерском университете США по теме, посвященной сверхвысокоэнергетическим явлениям в космических лучах [21]. В 1970-х годах эти научные занятия и интересы в области физики высоких энергий привели М. Косибу к попытке углубления наших знаний о таких представителях микромира материи как мюоны и нейтрино [20]. Сконструированный им детектор элементарных частиц "Kamiokande", первоначально предназначенный для регистрации в рамках выполняемого на ускорителе протонов DESY (г. Гамбург, Германия) немецко-японского проекта JADE продуктов распада на ядерной мишени ускоренных протонов, он использовал для детектирования космических нейтрино ve [21]. В процессе взрыва в космосе сверхновой звезды 1987. А ему удалось на указанном детекторе зарегистрировать 12 шт. космических нейтрино ve, причем девять из них он зафиксировал в первые две секунды этого грандиозного космического явления. Эти экспериментальные результаты явились первыми прямыми опытными данными, подтверждающими ранее разработанные астрофизиками теории процессов, происходящих при коллапсах звезд нашей Вселенной. В частности, теорию "нейтринного охлаждения" этих регулярно наблюдаемых нами на ночном небосклоне "живущих" миллиарды лет и когда-то все же "умирающих" уникальных по размерам и внутренним процессам космических объектов [22].

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее