Антинейтрино вперше виявили за допомогою звичайної води

Дослідники зафіксували черенковське випромінювання при проходженні антинейтрино через водне середовище. Результати спостережень описані в журналі Physical Review Letters.

Міжнародна група фізиків повідомила про перший випадок виявлення субатомних частинок антинейтрино з використанням чистої води. Раніше зафіксувати частинки вдавалося тільки з використанням рідкого сцинтилятора. Водний метод істотно спростить пошук, ідентифікацію та вивчення таких частинок.

Дослідники використовували нейтринну обсерваторію в Садбері (SNO), переобладнану для проведення міжнародного експерименту SNO +. Вона розташована на глибині 2 км в покинутій шахті в Садбері, Онтаріо, приблизно в 240 км від найближчого ядерного реактора.

За допомогою детектора, заповненого чистою водою, дослідникам вдалося зафіксувати черенковське випромінювання при проходженні частинок антинейтрино. Це світіння викликається в прозорому середовищі зарядженої частки, що рухається зі швидкістю, яка перевищує фазову швидкість поширення світла для даного середовища. Раніше для виявлення частинок використовувався рідкий сцинтилятор, маслоподібне середовище, яке випромінює багато світла при проходженні заряджених частинок.

Нейтрино і антинейтрино — це крихітні субатомні частинки, які є найпоширенішими у Всесвіті і вважаються фундаментальними будівельними блоками матерії. Через те, що вони майже не взаємодіють з іншою матерією їх важко виявити і вивчати.

Аналіз їх властивостей важливий для розуміння ряду фізичних явищ, таких як формування Всесвіту і вивчення віддалених астрономічних об’єктів, крім того, з їх допомогою можна спостерігати за ядерними реакторами. Дослідники відзначають, що традиційні сцинтилятори дорогі, але використовуючи водну технологію можна побудувати безліч великих детекторів, які будуть аналізувати антинейтрино від найближчих ядерних реакторів.