Впервые зарегистрированы солнечные нейтрино от протон-электрон-протонных реакций
2 февраля 2012 года
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Физика count = 3 orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main addfirstcategorydate = true </dynamicpagelist>
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Наука count = 5 notcategory = Физика orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main </dynamicpagelist>
Коллаборация Borexino, работающая на нейтринном детекторе в Италии, опубликовала статью, в которой утверждает, что смогла задетектировать нейтрино, исходящие от Солнца и возникшие в результате термоядерной протон-элетрон-протонной реакции.
Известно, что Солнце является источником сильного потока нейтрино, очень лёгких частиц, не имеющих электрического заряда. Из-за малой массы и нейтральности нейтрино зафиксировать его в эксперименте сложно. Для этого используются большие по размерам детекторы, один из которых располагается в Италии, на глубине один километр под горой Гран-Сассо.
2 февраля коллаборация Borexino, работающая на этом детекторе, опубликовала в ведущем физическом журнале Physical Review Letters результаты своих исследований по детектированию нейтрино от так называемых протон-электрон-протонных термоядерных реакций, идущих на Солнце.
Термоядерные реакции являются главным источником энергии, выделяемой в звёздах. В большинстве из них основной реакцией является реакция горения водорода с образованием гелия, что было подтверждено ранее детектированием нейтрино, являющихся одним из продуктов реакции.
В нашем Солнце доминирующей реакцией является реакция протон-протонного (pp) синтеза, в которой из двух протонов образуется атом тяжёлого водорода (дейтерия). Однако это не единственная реакция, идущая на Солнце. Как установили итальянские учёные, приблизительно 1 из 400 атомов дейтерия образуется в результате протон-электрон-протонной реакции (pep), в которой помимо двух протонов участвует ещё и электрон.
Отличительной особенностью pep-реакции является образование нейтрино с энергией 1,44 мегаэлектрон-вольт, на детектирование которых и были направлены усилия учёных. Избавившись от фонового шума, исходящего от космических лучей и других источников таких, как гамма-излучение окружающих детектор скал, экспериментаторы получили чёткий сигнал величиной в 3,1 pep-нейтрино в день на каждые 100 тонн детектора.
Эксперимент Borexino проводил также поиск нейтрино от другой реакции, так называемого углерод-азот-кислородного (CNO) цикла, однако всё что удалось сделать, это установить верхнюю границу на поток нейтрино, исходящий от Солнца. Для более точных результатов требуется накопить больше данных.
Источники
править- Michael Schirber «Synopsis: Rare Fusion Reactions Probed with Solar Neutrinos». Physics, 2 февраля 2012 года. (архив)
- G. Bellini et al. (Borexino Collaboration) First Evidence of pep Solar Neutrinos by Direct Detection in Borexino // Phys. Rev. Lett.. — 2012. — Т. 108. — С. 051302.