Призрачное свечение атомной электростанции обнаружили в чистой воде на расстоянии 240 километров

Недавно ученые обнаружили интересный феномен: на расстоянии 240 километров удалось заметить в чистой воде призрачное свечение атомной электростанции, которая расположена в Онтарио (Канада).

Фото из открытых источников

Ученые запустили эксперимент, в котором использовали резервуар с чистой водой и фотоумножители, установленные вдоль резервуара. Цель эксперимента - обнаружить очень слабое свечение черенковского излучения, которое возникает, когда заряженные частицы движутся в воде быстрее, чем скорость света. Черенковское излучение напоминает свечение воды вокруг ядра реактора. Использование фотоумножителей позволяет улавливать это слабое свечение, что помогает ученым обнаруживать частицы антинейтрино.

В данном случае, эксперимент проводился для обнаружения антинейтрино, возникшей в ядерном реакторе на расстоянии более 240 километров.

Этот прорыв дает возможность использовать недорогие, легко доступные и безопасные материалы для экспериментов с нейтрино и технологий мониторинга.

Нейтрино - это маленькие странные частицы, которые встречаются чаще всего во Вселенной. Они обладают большим потенциалом для расширения нашего понимания Вселенной, но почти не имеют массы, заряда и практически не взаимодействуют с другими частицами. Они проходят сквозь пространство и камни одинаково, как будто вся материя была бестелесной. Именно поэтому они называются частицами-призраками.

Антинейтрино - это античастица нейтрино, которая обычно имеет заряд, противоположный ее эквиваленту в виде частицы. Поскольку нейтрино не несут заряда, ученые могут отличить их друг от друга, опираясь на то, что электронное нейтрино возникает рядом с позитроном, тогда как электронное антинейтрино появляется вместе с электроном.

Бета-распад – это один из типов радиоактивного распада, при котором нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино, что в свою очередь приводит к испусканию электронных антинейтрино. Одно из этих электронных антинейтрино может затем взаимодействовать с протоном, образуя позитрон и нейтрон. Это явление называется обратным бета-распадом.

Большие резервуары, заполненные жидкостью и установленные вдоль них фотоумножители, используются для обнаружения этого вида распада. Фотоумножители улавливают слабое черенковское излучение, создаваемое заряженными частицами, движущимися через жидкость быстрее, чем свет, что создает световой след, аналогичный звуковому удару при преодолении звукового барьера. Это обеспечивает очень высокую чувствительность к слабому свету.

Данный эксперимент открывает новые перспективы для исследований нейтрино и технологий мониторинга, в которых используются недорогие, легко приобретаемые и безопасные материалы.

Исследование опубликовано в Physical Review Letters.