ბირთვული იარაღის გამოცდა უშუალოდ აფეთქების გარეშე — ახალი მიგნება ფიზიკაში
ფოტო: LANL
ლოს-ალამოსის ეროვნული ლაბორატორიის (აშშ) მეცნიერები ამბობენ, რომ ნეიტრინოები შეიძლება ერთგვარ დიაგნოსტიკურ ხელსაწყოდ გამოვიყენოთ იმის გასაგებად, თუ რა ხდება ბირთვულ იარაღში აფეთქებისას. ცნობისთვის, ნეიტრინო ელექტრულად ნეიტრალური, ძალიან მსუბუქი ნაწილაკია, რომელსაც გარემოსთან მხოლოდ მიზიდულობის ძალა და სუსტი ურთიერთქმედება აქვს.
იდეა ისაა, რომ ნეიტრინოს დახმარებით ბირთვის გახლეჩისას დიდი რაოდენობით გამოყოფილი სუბატომური ნაწილაკები აღმოვაჩინოთ. ამ შემთხვევაში ბირთვულ პროცესებს უშუალოდ აფეთქების გარეშე შევისწავლით.
მეცნიერებმა ამ ნაშრომში გამოიკვლიეს, თუ რამდენად შეუძლია შექცეულ ბეტა-დაშლას (IBD) ბირთვული აფეთქებიდან საჭირო მონაცემების მოპოვება. IBD რეაქციაა, რომლის დროსაც ნეიტრინო პროტონთან ურთიერთქმედებს. ეს პოზიტრონსა და ნეიტრონს გამოყოფს, რაც საბოლოოდ ნეიტრინოს აღმოჩენის შესაძლებლობას იძლევა.
აშშ-მა 1992 წელს ბირთვული ცდების ჩატარება აკრძალა, ამიტომ მკვლევრები სიმულაციებსა და არაპირდაპირ გაზომვებს ეყრდნობიან. მატერიაში გავლა ნეიტრინოს თითქმის დაუბრკოლებლად შეუძლია. ამის გამო მათი აღმოჩენა რთულია, თუმცა ამავდროულად ძალიან მნიშვნელოვანიცაა.
ბირთვული გახლეჩისას დიდი რაოდენობით ანტინეიტრინო (ნეიტრინოს მსგავსი ნაწილაკი, თუმცა მისი საპირისპირო კვანტური თვისებებით) გამოიყოფა, რომლებიც თავად რეაქციის შესახებ ინახავს ინფორმაციას. დეტექტორის ტექნოლოგიის ბოლოდროინდელი განვითარება ცხადყოფს, რომ ამ სიგნალების დაფიქსირება უკვე რეალური პერსპექტივაა.
გუნდმა ჰიპოთეზური ბირთვული გამოსავლის მოდელი შექმნა და მიღებული ანტინეიტრინოს სპექტრი გამოთვალა. მათ შედეგები უკვე ცნობილი ურთიერთქმედებების ალბათობებთან გააერთიანეს და მიახლოებით დაადგინეს, თუ რამდენად ხშირად გამოიწვევდა ანტინეიტრინოები შექცეულ ბეტა-დაშლას რამდენიმე კილომეტრის დაშორებით მყოფ დეტექტორში.
ნაშრომში წარმოდგენილი გამოთვლები ცხადყოფს, რომ IBD-დეტექტორს საკმარისი რაოდენობის ურთიერთქმედების აღმოჩენა შეუძლია იმისთვის, რომ ბირთვული გახლეჩიდან მნიშვნელოვანი სადიაგნოსტიკო მონაცემები შევაგროვოთ.
მეცნიერების აზრით, იდეის შესამოწმებლად დეტექტორი ბირთვულ რეაქტორთან უნდა მოათავსონ, კონკრეტულად TRIGA რეაქტორთან, რომელიც ტეხასის A&M University-შია. ხოლო თავად დეტექტორი, სახელად νFLASH, ლოს-ალამოსის ნეიტრონული მეცნიერების ცენტრშია განთავსებული.
აქამდე მსგავსი გაზომვები არასდროს ჩატარებულა. ახალმა კვლევამ შეიძლება როგორც ფიზიკა წაწიოს წინ, ასევე უსაფრთხოების გაზრდას შეუწყოს ხელი. ამ ყველაფერთან ერთად, მსგავსი მიდგომით შეიძლება სტერილური ნეიტრინოები ან აქსიონებიც გამოვიკვლიოთ.
კვლევა გამოცემაში Review of Scientific Instruments გამოქვეყნდა.
კომენტარები