Мы привыкли, что нейтринный детектор — это что-то мегабольшое. Например, Super-Kamiokande заполнен 50 000 тоннами воды, а IceCube задействует кубический километр льда.
Причина таких размеров проста — нейтрино очень слабо взаимодействуют с обычным веществом, и поэтому надо очень много атомов, чтобы увеличить вероятность столкновения нейтрино хотя бы с одним из них.
В то же время уже давно известна идея, как можно было бы значительно уменьшить размеры детекторов. В детекторах типа Super Kamiokande регистрируют столкновение нейтрино с ядрами водорода. Но ещё в 1974 году было показано, что значительно сильнее нейтрино взаимодействуют с ядрами более тяжёлых веществ. Сила его взаимодействия с ядром оказывается приблизительно пропорциональной квадрату числа нейтронов в ядре.
К сожалению, эта идея долгое время оставалась нереализованной по той причине, что чем тяжелее ядро, тем меньше приобретаемая им скорость после взаимодействия с нейтрино. Поэтому хотя количество актов столкновения с ядрами и увеличивалось, но каждый из эти актов был слишком слаб, чтобы его удалось обнаружить.
Решить ту проблему удалось только недавно. Учёные из проекта COHERENT зарегистрировали столкновения нейтрино с ядрами цезия и иода в 15-килограммовом детекторе, заполненном иодидом цезия.
Наблюдение проводились в подвале Оукриджской национальной лаборатории на установке Spallation National Source, производящей большое количество нейтрино. От фона детектор защищали слои бетона и гравия. За 300 дней работы удалось зарегистрировать около 130 актов столкновения нейтрино и ядер.
Post #480
5.85K