Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

26.10.2018
20:15

От Большого Взрыва до Великого Молчания - новая книга профессора Липунова.

26.10.2018
18:54

Российско-американский зонд займется поиском бактерий в атмосфере Венеры

26.10.2018
18:48

Астрономы открыли два новых природных "спутника" Земли

26.10.2018
10:10

"Настырье." - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

25.10.2018
16:08

Внутри планетарной туманности обнаружена экстремально тесная пара звезд

25.10.2018
16:03

Электрические разряды в ходе марсианских пылевых бурь формируют перхлораты

25.10.2018
15:59

Зонд Parker делает снимок Земли

25.10.2018
15:22

Объяснена загадочная смерть галактик

24.10.2018
23:44

Астрофизики из САО РАН обнаружили систему газовых облаков вокруг галактики Mrk 6

24.10.2018
23:09

Компактные многопланетные системы не фанаты «хэви-метал»

24.10.2018
22:55

Физики из России посчитали число "частиц-призраков" в свете Солнца

24.10.2018
22:06

Астрономы обнаруживают признаки слияния сверхмассивных черных дыр

24.10.2018
21:57

Телескоп VLT сфотографировал межзвездные Череп и Кости

24.10.2018
21:37

Нейтрино показали главный источник энергии Солнца. На 99% это протон-протонные реакции

    Группа Borexino выполнила самые точные измерения спектра солнечных нейтрино и подтвердила, что 99 процентов солнечной энергии производится в реакциях протон-протонного цикла, а также показала, что гипотеза высокой солнечной металличности подтверждается со статистической значимостью около 2 сигма. Для этого физики семь лет наблюдали за нейтрино с помощью детектора Borexino, заполненного 300 тоннами сверхчистого сцинтиллятора. Статья опубликована в Nature.

    Большая часть энергии, которую производит Солнце, приходится на реакции протон-протонного цикла, в ходе которых ядра водорода превращаются в ядра гелия (примерно два процента можно объяснить реакциями CNO-цикла). Как правило, цикл начинается со слияния двух протонов и последующего бета-распада дипротона, в результате которого образуется ядро дейтерия, позитрон, и электронное нейтрино. Гораздо реже — примерно в 0,25 процентах случаев — дейтрон и нейтрино рождаются при столкновении двух протонов и электрона (pep-реакция). Затем ядро дейтерия поглощает еще один протон, превращается в ядро гелия-3 и испускает фотон.

    После этого реакции могут пойти по одному из четырех сценариев. Во-первых, с вероятностью около 85 процентов ядра гелия-3 превращаются в ядро гелия-4 (ветвь ppI). Во-вторых, в 15 процентах случаев образование ядер гелия-4 происходит с участием промежуточных ядер лития-7 и бериллия-7 (ветвь ppII). В-третьих, с вероятностью около 10−5 в ходе промежуточных реакций могут образоваться ядра бериллия-8 (ветвь ppIII). Наконец, очень редко (вероятность порядка 10−7) ядро гелия-3 может поглотить протон и превратиться в ядро гелия-4 (hep-реакция). В среднем в ходе реакций выделяется около 18 мигаэлектронвольт энергии. Впервые эту модель предложили в 1937 году физики Георгий (Джордж) Гамов и Карл Вайцзекер (Carl Weizsäcker), а в дальнейшем ее развили Ханс Бете (Hans Bethe) и Чарльз Критчфилд (Charles Critchfield).

    К сожалению, напрямую увидеть эти реакции невозможно, поскольку большая их часть происходит внутри Солнца. Тем не менее, их существование можно доказать косвенно — в пяти реакциях протон-протонного цикла рождаются электронные нейтрино, которые практически беспрепятственно проходят сквозь толщу Солнечного вещества. Впервые поток солнечных нейтрино теоретически рассчитал в 1964 году американский физик Джон Бакалл (John Bahcall). Получалось, что каждую секунду Солнце излучает порядка 1039 нейтрино — другими словами, через квадратный сантиметр поверхности, расположенный на Земле перпендикулярно солнечным лучам, каждую секунду пролетает около 6×1010 частиц. К сожалению, солнечные нейтрино имеют сравнительно низкую энергию, а потому они очень слабо взаимодействуют с веществом — их сечение рассеяния на электронах не превышает 10−44 квадратных сантиметров.

    Поэтому долгое время ученые не могли поймать солнечные нейтрино, а потом долго не могли подробно изучить их свойства, поскольку набранная статистика была слишком маленькой. Несмотря на то, что к настоящему времени за исследования солнечных нейтрино вручены две Нобелевские премии по физике (2002 и 2015 года), а некоторые работы сообщали о регистрации нейтрино отдельных реакций протон-протонного цикла, полностью восстановить цикл ученым до сих пор не удавалось.

    Группа Borexino, в которую входят, в том числе российские физики, наконец закрыла этот пробел, одновременно измерив нейтрино от всех реакций протон-протонного цикла, в которых они рождаются. Кроме того, с помощью собранных данных ученые проверили Стандартную Солнечную Модель — основную теоретическую модель, которая используется для описания происходящих на Солнце процессов. Для этого ученые использовали детектор Borexino — нейлоновую сферу диаметром 8,5 метров, которая заполнена 300 тоннами сверхчистого жидкого сцинтиллятора (псевдокумола) и просматривается 2200 фотоумножителями.

    Когда нейтрино сталкивается с ядром сцинтиллятора, в нем выделяется небольшое количество энергии и рождаются фотоэлектроны, а фотоумножители отслеживают эти процессы. Чтобы снизить фоновое загрязнение от космических частиц, ученые установили детектор в подземной Лаборатории Гран-Сассо, расположенной на глубине 1400 метров. От распадов радиоактивных элементов, которые содержатся в горных породах, детектор защищает слой сверхчистой воды. Кроме того, сцинтиллятор очищен от радиоактивных элементов: в одном его грамме содержится менее 10−19 грамм урана-238 и 10−18 грамм тория-232. Благодаря этим мерам детектор может регистрировать нейтрино с энергиями вплоть до 0,2 мегаэлектронвольт, а его чувствительность превышает чувствительность любого другого нейтринного детектора (например, SuperKamiokande или SNO). Суммарно детектор Borexino проработал около 2000 дней (семь лет).

    В результате ученые измерили энергетический спектр нейтрино, которые рождаются во всех пяти реакциях протон-протонного цикла, уточнили результаты предыдущих измерений и сделали несколько открытий. Во-первых, физики впервые измерили поток «бериллиевых» нейтрино, причем погрешность измерений составила около трех процентов, что в два раза меньше погрешности теоретических предсказаний Стандартной Солнечной модели. Во-вторых, со статистической значимостью около 5 сигма ученые подтвердили, что на Солнце идут pep-реакции (в результате которых сливаются два протона и электрон). Ранее статистическая значимость этой гипотезы была гораздо ниже. В-третьих, исследователи уточнили на 8 процентов скорость «борной» реакции из канала pepIII и других процессов.

    Используя собранные данные, физики рассчитали относительные вероятности термоядерных реакций и подтвердили Стандартную Солнечную модель, в которой 99 процентов энергии производится в реакциях протон-протонного цикла. Также ученые попытались решить проблему солнечной металличности. Эта проблема заключается в том, что независимые измерения химического состава Солнца приводят к различным концентрациям «металлических» элементов (элементов тяжелее гелия) — а именно, современные спектроскопические наблюдения дают концентрацию примерно на 35 процентов ниже, чем оценки на основе гелиосейсмологических исследований. Используя найденные соотношения вероятностей реакций, ученые численно рассчитали химический состав солнца и показали, что со статистической значимостью около 2 сигма подтверждается гипотеза высокой солнечной «металличности». Впрочем, авторы статьи отмечают, что этого значения пока еще недостаточно, чтобы уверенно исключить вторую гипотезу.

    Также исследователи оценили вероятность того, что солнечные электронные нейтрино «выживут» по пути к Земле, то есть не успеют превратиться в мюонные и тау-нейтрино в результате осцилляций. Оказалось, что эти вероятности тоже хорошо согласуются с теоретическими предсказаниями.

    Хотя нейтрино очень слабо взаимодействуют с веществом, их все-таки можно поймать и изучить, если построить огромный детектор, заполненный сотнями тонн вещества (каждая из которых содержит порядка 1030 нуклонов, с которыми может столкнуться нейтрино). Например, детектор NOvA, который состоит из 344 тысяч ячеек, заполненных жидким сцинтиллятором, весит более 14 тонн, а масса жидкого аргона детектора ProtoDUNE достигает 800 тонн. В будущем Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) планирует включить эту установку в состав еще более чувствительного детектора DUNE, масса которого будет превышать 40 тысяч тонн. Кроме того, иногда ученые используют в качестве детекторов нейтрино природные массивы — например, антарктический лед, морскую воду или даже внутренности Земли. Тем не менее, иногда ученым удается поймать нейтрино с помощью детекторов гораздо меньшей массы — так, в сентябре прошлого года группа COHERENT впервые зарегистрировала процесс упругого когерентного рассеяния нейтрино, используя миниатюрный детектор объемом около трех литров и массой менее 15 килограмм.

    Ранее ученые уже использовали детектор Borexino, чтобы наблюдать за нейтрино, которые рождаются внутри Земли в ходе ядерных реакций, а также построить первую глобальную карту антинейтрино.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/10/24/solar-borexino

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

24.10.2018
16:26

Планетологи увидели на поверхности спутника Сатурна странные полосы

24.10.2018
16:22

NASA опубликовало изображение космических «пузырей» в туманности Кошачья Лапа

24.10.2018
16:08

Гравитационные волны от нейтронных звезд подтвердят расширение Вселенной

24.10.2018
15:55

Ураган смыл один из гавайских островов

24.10.2018
15:50

В России собрали прототип электрического аэротакси

24.10.2018
15:43

Найдено опасное последствие климатической катастрофы

<< 611|612|613|614|615|616|617|618|619|620 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList