Команда фізиків висловила думку, що настав час провести експериментальні випробування на існування четвертого сорту нейтрино

Фізикам відомо, що існує три види нейтрино (і антинейтрино): електронне, мюонное і тау-нейтрино. У ході декількох експериментів, вчені виявили кожен з цих видів нейтрино і навіть могли спостерігати за їх переходом з одного виду в інший і назад. Але починаючи з ранніх 90-х, у ході експериментів було виявлено прикра аномалія: мюонное антинейтрино переходить на електронне антинейтрино на 3% частіше, ніж було передбачено. Це непорозуміння може бути дозволено, якщо додати четвертий сорт нейтрино, зі своєю масою.

Але такий крок вимагатиме модифікації Стандартної моделі, теорії субатомних частинок, на створення якої пішло багато десятиліть. У своєму новому дослідженні, команда фізиків висловила думку, що настав час провести експериментальні випробування на існування четвертого сорту нейтрино.

У своїй публікації В журналі Physical Review Letters, Майкл Крибьер від імені команди дослідників, запропонував провести тест, який покаже, чи дійсно існує четвертий сорт нейтрино. У разі позитивної відповіді на це питання, це буде мати величезні наслідки для нашого розуміння як безпосередньо нейтрино, так і базових будівельних блоків матерії загалом.

В ході недавнього дослідження, фізики з французького Комісаріату атомної енергетики (CEA) з міста Саклі, перерахували швидкість утворення антинейтрино в ядерних реакторах і прийшли до висновку, що вона на 3% перевищує попередні прогнози. Навіть після повторної перевірки, 3-відсотковий надлишок антинейтрино був підтверджений.

Самим простим фізичним поясненням цієї аномалії є існування четвертого нейтрино.

Фізики вже розрахували масу четвертого нейтрино, а також визначили, що він є «стерильним», оскільки не взаємодіє, на відміну від інших нейтрино, з матерією за допомогою слабкої ядерної взаємодії.

Це властивість робить четверте нейтрино особливо складним для виявлення. Деякі фізики навіть висунули його в кандидати на темну матерію.

Експеримент буде полягати в випускання імпульсів антиэлектронных нейтрино активністю 1,85 петабеккерелей (близько 10 грамів чи менше ніж 4 см) у ціль по центру великого рідкого сцинтиляційного детектора. У число можливих кандидатів на роль детекторів увійшли Borexino, KamLAND і SNO+, які містять тисячу тонн ультрачистого рідкого сцинтилятора всередині нейлонової або акрилової оболонки.

Генератор антиэлектронного нейтрино буде складатися з радіоактивного джерела, такого як ядра церію, які є поширеним продуктом розпаду в ядерних реакторах, і які можна добувати з відпрацьованих паливних стрижнів.

Щоб досягти достовірних результатів, експеримент буде проводитися протягом року.

Одним з найбільших викликів майбутнього експерименту стане фоновий шум, який може привести до помилкових висновків. Фоновий шум може бути викликаний навколишнім середовищем, датчиком, джерелом антинейтрино або екранування джерела. Але завдяки обраному вченими типу розпаду (зворотний бета-розпад), який відбувається з деякою затримкою в часі, фоновий шум не вплине на цей експеримент практично ніякого впливу.

Джерело: GlobalScience.ru

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *