Новости Гатчины
24.05Коллектив МБУ "УБДХ" простился с коллегой, который погиб на СВО
24.05В честь открытия стадиона "Спартак" пройдет спортивный праздник
24.05Отключение горячей воды в Гатчине: с 28 мая
24.05Продолжаются работы по благоустройству двора по улице Урицкого, 20А
23.05Гатчинский район не вошел в пятерку лучших по итогам 1 квартала 2024 года
23.05Фестиваль «Лето.Парк.Кино.» возвращается!
23.05В Гатчинском районе появится 77 новых комплексов фотовидеофиксации
22.05Гатчинская теннисистка покорила чемпионат России
22.05В Приоратском парке пройдет благотворительный фестиваль «Лохматое счастье"
22.05Личный прием жителей по вопросам обеспечения прав участников СВО состоится 28 мая
21.05Гатчина принимает II Слет поисковых отрядов Следственного комитета
21.05В Малом Верево ночью сгорели хозяйственные постройки
21.05Единая диспетчерская служба поможет гатчинцам решать коммунальные вопросы
21.05В парках начинаются работы по акарицидной обработке ландшафта
20.05В Ленобласти – региональный материнский капитал при рождении 1 и 2 ребенка
Афиша-анонсы Гатчины
23 мая концерт Жанны Корнеевой
20 мая Концерт коллектива "Хор Ветеранов Войны и труда"
8 и 9 мая бесплатные экскурсии «Гатчинский парк. Возрождение»
5 мая Благотворительный пасхальный концерт!
28 апреля Органный концерт "Немецкое барокко"
21 апреля Концерт "Подставляйте ладони, я насыплю вам солнца!"
21 апреля Концерт «В гостях у оркестра русских народных инструментов»
Самое читаемое
•День Победы в Гатчине! (ПРОГРАММА)
•Временное ограничение движения транспорта 9 мая
•Коллектив МБУ "УБДХ" простился с коллегой, который погиб на СВО
•График выплаты пенсий, ЕДВ и социальных выплат в мае
•В Приоратском парке утонул подросток
•Отключение горячей воды в Гатчине: с 28 мая
•В Гатчине перекрыт участок улицы Чехова
•Традиционная весенняя ярмарка состоится на улице Рощинская
Нейтринное дыхание атомного реактора
25 июля 2014 г.
В данной публикации мы хотим рассказать об одном совместном эксперименте «Нейтрино-4», который проводится на двух научно-исследовательских реакторах, а именно: ВВР-М - Петербургский институт ядерной физики НИЦ КИ, г. Гатчина и СМ-3 - Научно–исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР), г. Димитровград, Ульяновская область.
НИИАР был создан в 1956 г. по инициативе академика И.В. Курчатова, и в настоящее время является крупнейшим в России научно-исследовательским экспериментальным комплексом гражданской атомной энергетики. В институте действуют 6 исследовательских ядерных реакторов.
Эксперимент «Нейтрино-4» по поиску осцилляций реакторных антинейтрино в стерильное состояние только начат, но уже можно рассказать о некоторых результатах. Участниками эксперимента являются исследователи четырех институтов. Руководит проектом профессор Анатолий Павлович Серебров, заслуженный деятель науки РФ, заведующий отделом нейтронной физики в Петербургском институте ядерной физики им. Б.П.Константинова.
В ПИЯФ (Гатчина) на реакторе ВВР-М была подготовлена экспериментальная установка с нейтринным детектором, с пассивной и активной защитой, которую затем доставили в НИИАР. Параллельно, на реакторе СМ-3 велась подготовка к оснащению нейтринной лаборатории для проведения эксперимента. Благодаря этим работам нейтронный фон при работающем реакторе в месте расположения нейтринного детектора был снижен более чем в 100 раз. В Курчатовском Институте НИЦ КИ (Москва) была подготовлена так называемая активная защита. Очень важный вклад в эксперимент внесён Отделом Радиоэлектроники ОФВЭ ПИЯФ, который предоставил самую современную электронную аппаратуру. Основные части экспериментальной установки и пассивная защита детектора были изготовлены также в ПИЯФ - в цехе экспериментального и технологического оборудования.
Чем же так занимательна частица «нейтрино» и что такое нейтрино стерильное? Нейтрино – уменьшительное от «нейтрон» – легчайшая элементарная нейтральная частица из класса лептонов. Известны 3 типа нейтрино: электронное, мюонное и тау-нейтрино. Возможные превращения нейтрино из одного вида в другой носят название нейтринных осцилляций. Для всех трех «обычных» типов нейтрино именно слабое взаимодействие, в которое они вступают, является значимым, слабее выражено гравитационное, а сильное ими и вовсе игнорируется.
Слабое взаимодействие настолько мало, что в результате нейтрино может пролететь через вещество расстояние в сотни световых лет, ни разу не вступив во взаимодействие. Через наши тела в секунду пролетают многие миллионы нейтрино безо всякого эффекта. А если у нового нейтрино четвертого типа и эта возможность взаимодействия отсутствует, это делает его практически не обнаруживаемой частицей-призраком, отчего и принято называть ее «стерильной». Однако судить о существовании стерильного нейтрино можно лишь по факту исчезновения и появления обычного нейтрино в процессе осцилляций.
Существование стерильного нейтрино не укладывается в параметры стандартной модели, и для объяснения её потребуется переосмысление господствующей на сегодняшний день физической теории. Возможно, что стерильное нейтрино является частицей темной материи, а её существование связано с одной из фундаментальных асимметрий нашего мира: барионной асимметрии Вселенной.
Эксперименты для поиска доказательства нейтринных осцилляций первых трех типов были предложены еще Б.М. Понтекорво. Он же предполагал, что возможны осцилляции в стерильные нейтрино. Сейчас появились некоторые косвенные указания на существование стерильного нейтрино.
Для экспериментов на исчезновение нейтрино лучше использовать в качестве источника реакторные нейтрино, а для экспериментов на появление других типов нейтрино – нейтринные пучки, генерируемые на ускорителях
В работе группы А.П. Сереброва была изучена возможность постановки новых экспериментов на исследовательских реакторах России. Именно исследовательские реакторы обладают необходимой компактной активной зоной, являющейся, помимо прочего, очень интенсивным источником антинейтрино. В задаче поиска стерильных нейтрино было важно разместить нейтринный детектор как можно ближе к источнику. Наилучшие условия для проведения эксперимента по поиску нейтринных осцилляций на коротких расстояниях оказались на реакторе СМ-3 в силу некоторых особенностей его конструкции.
Для подготовки к эксперименту были проведены экспериментальные исследования на модели детектора «Нейтрино-4» на реакторе ВВР-М. Задачей данного эксперимента являлась регистрация нейтрино от реактора в условиях значительного фона космического излучения на поверхности Земли, а также в условиях нейтронного и гамма фона в экспериментальном зале исследовательского реактора. Этот эксперимент должен был измерить отношение сигнал фон на реакторе ВВР-М и исследовать принципиальную возможность постановки такого эксперимента на реакторе СМ-3, сравнивая фоновые условия. Такая возможность была показана, и исследования модели нейтринного детектора были перенесены на реактор СМ-3, где к этому времени было подготовлено помещение нейтринной лаборатории и осуществлена пассивная защита детектора. На фотографиях нейтринной лаборатории можно видеть нейтринный канал снаружи и изнутри и детектор на передвижной платформе.
В создаваемой совместной нейтринной лаборатории ПИЯФ НИЦ КИ и НИИАР уже получены первые результаты эксперимента на модели детектора «НЕЙТРИНО-4», - антинейтрино от реактора СМ-3 регистрируются! Так что, уже сегодня чувствуется «нейтринное дыхание» реактора СМ-3 – по меткому выражению Анатолия Павловича Сереброва. Но на пути создания полномасштабного детектора «НЕЙТРИНО-4» ещё много работы по улучшению его чувствительности и исключению фоновых процессов, связанных с регистрацией быстрых нейтронов от космического излучения. Важно заметить, что в проводимом в НИИАР эксперименте нейтринный поток измеряется в достаточно широком диапазоне расстояний – от 6-ти до 12-ти метров, а это позволяет получать наиболее полные и точные сведения.
Сегодня ряд мировых научных центров проводит подобные эксперименты. Интерес к этой тематике особенно возрос после 2011 года, когда французские физики заявили о возможном дефиците реакторных антинейтрино на коротких расстояниях от реактора.
Эксперимент «Нейтрино-4» не может не вызывать интерес со стороны всего научного сообщества, ведь нейтрино сейчас - наименее изученная элементарная частица. Предположение о существовании 4-го вида нейтрино - стерильного – является очень интересным и может оказаться справедливым! Если проводимые исследования докажут, что стерильные нейтрино существуют, тогда привычная картина первооснов нашего мира претерпит существенные изменения.
Статья подготовлена по материалам, предоставленным А.П. Серебровым и статьи, опубликованной в газете атомной отрасли «Страна РОСАТОМ» №22
Гатчинская правда, № 74 (20518) от 8 июля