Nötrinoları tespit etmek için, aslında su ve yüzlerce veya binlerce hassas ışık dedektörüne sahip büyük odalara ihtiyacınız var. Çünkü bu temel parçacıklar madde ile zor etkileşime girmez – dolayısıyla “hayalet parçacıkları” takma adları. Sadece bir nötrino, son derece nadiren gerçekleşen bir elektron, proton veya nötron ile çöktüğünde, bir dedektörle kanıtlanabilecek bir ışık parıltısı ortaya çıkar.
Heidelberg'deki Max Planck Nükleer Fizik Enstitüsü'nden Nicola Ackermann ve ekibi, bir nükleer santralden nötrinoları ölçebildikleri çok daha küçük, kullanışlı bir dedektör inşa etti.
Neden reaktörlerden nötrinoları ölçmek istiyorsunuz?
Özellikle bu çalışma temel araştırmalarla ilgiliydi. Nötrinoların dedektörle etkileşimi, parçacık fiziğinin standart modelini tanımlar. Ölçümler, teorik tahminin doğrulanıp doğrulanamayacağını göstermelidir – bu aslında böyledir.
Nötrinolar güneşte çekirdek füzyonda değil, aynı zamanda süpernova patlamalarından da kaynaklanır. Özellikle enerji -zengin nötrinolar bu nedenle büyük kozmik olayları gösteren izlerdir.
Yeryüzünde kanıtlanmış nötrinoların çoğu, kozmik radyasyon dünyanın atmosferine çarptığında ortaya çıkar. Antineutrinolar ayrıca radyoaktif bozunmalarda ortaya çıkar – örneğin nükleer enerji santrallerinde. Nötrino ölçümlerinin yardımıyla-en azından teorik olarak-, örneğin askeri bir program için yasadışı plütonyumun nükleer santrallerde kızartılıp kızartılıp kızartılıp kızartılmadığını da kontrol edebilir.
Prensip olarak, bu antine nötrinoların enerji spektrumu, silah özellikli polar'ın bir nükleer reaktörde üretilip üretilemeyeceğini ortaya çıkarabilir. Böyle bir dedektör Büyük Britanya'da oluşturulur ve araştırma da dünya çapında nötrinolar için diğer uygulamalarda gerçekleştirilmektedir.
Kompakt dedektör nasıl çalışır?
Ackermann ve ekibinin kullandığı ilke “Tutarlı Saçma” olarak adlandırılır. Araştırmacılar esasen bu madde parçacıklarının dalgalar gibi kuantum seviyelerinde de davranabileceğini kullanırlar. Parçacıkların enerjisi ne kadar düşük olursa, dalga boyu o kadar uzun olur. Nötronların dalga boyu dedektördeki nükleer çekirdeklerin meselesine benziyorsa, nötrino atom çekirdeklerini çok fazla boş boşluk olan daha küçük parçacıkların birikiminden başka bir şey değil, bir bütün olarak “görür. Dolayısıyla bir çarpışma olasılığı artar – dedektör daha küçük ve daha hafif olabilir.
İlke, Kate Scholberg'i 2017'de ilk kez, Kuzey Carolina, Durham'daki Duke Üniversitesi'nde fizikçi gösterdi – ancak kanıtlanması daha kolay olan daha fazla enerji -zengin nötrino ile.
Bu yazı ilk olarak t3n.de'de yayınlandı.
(WST)
Bir yanıt yazın