Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Гоумстейкський експеримент англ Homestake experiment також відомий як експериментом Девіса а в оригінальній літературі Б

Гоумстейкський експеримент

Гоумстейкський експеримент

Гоумстейкський експеримент (англ. Homestake experiment, також відомий як експериментом Девіса, а в оригінальній літературі — Брукгейвенський експеримент із сонячними нейтрино або Брукгейвенський експеримент з 37Cl) — експеримент, який очолювали астрофізики Раймонд Девіс і Джон Бакалл наприкінці 1960-х років. Його мета полягала в зборі та підрахунку нейтрино, випромінюваних в результаті ядерного синтезу в надрах Сонця. Бакалл виконав теоретичні розрахунки, а Девіс розробив експеримент. Після того, як Бакалл розрахував швидкість, з якою детектор повинен вловлювати нейтрино, експеримент Девіса показав лише одну третину цієї кількості. Експеримент був першим успішним виявленням і підрахунком сонячних нейтрино, а розбіжність результатів створила проблему сонячних нейтрино. Експеримент безперервно діяв з 1970 по 1994 рік. Пенсільванський університет керував експериментом з 1984 року. Пізніше виявилося, що розбіжність між прогнозованою та виміряною швидкістю виявлення нейтрино пов’язана з нейтринними осциляціями.

image
Підземний резервуар Гоумстейкського експерименту, коли басейн навколо резервуара ще не затоплено.
image
Схема експерименту в шахті Гоумстейк.

Методологія

Експеримент проводився на [en] в Ліді в штаті Південна Дакота. Девіс розмістив в шахті на глибині 1478 м під землею резервуар ємністю 380 кубічних метрів (100 000 галонів), заповнений [en], звичайною рідиною для хімчистки. Проведення експерименту глибоко під землею дозволяло запобігти впливу космічних променів, а великий об'єм рідини був потрібний через дуже малу ймовірність успішного захоплення нейтрино речовиною. Перхлоретилен був обраний тому, що він багатий на хлор. Під час взаємодії з електронним нейтрино атом 37Cl перетворюється на радіоактивний ізотоп 37Ar, який потім можна виділити та підрахувати. Реакція захоплення нейтрино має вигляд:

image

Поріг реакції становить 0,814 МеВ, тобто нейтрино повинно мати принаймні таку енергію, щоб бути захопленим ядром 37Cl.

Оскільки 37Ar має період напіврозпаду 35 днів, кожні кілька тижнів Девіс пропускав гелій через резервуар, щоб зібрати утворений в експерименті аргон. Потім невеликий лічильник газу реєстрував розпад атомів 37Ar. Таким чином Девіс зміг визначити, скільки нейтрино захоплювала ємність з хлором за одиницю часу.

Висновки

Вимірювання Девіса постійно були дуже близькі до однієї третини розрахунків Бакалла. Перша відповідь наукового співтовариства полягала в тому, що або Бакалл, або Девіс зробили помилку. Розрахунки Бакалла неодноразово перевірялися, і помилок не виявили. Девіс уважно переглянув власний експеримент і наполягав, що в ньому немає вад. За Гоумстейкським експериментом послідували інші експерименти з тією ж метою, такі як Kamiokande в Японії, SAGE в СРСР, GALLEX в Італії, Super Kamiokande також в Японії та SNO в Канаді. SNO був першим детектором, здатним виявити нейтринні осциляції, вирішивши таким чином проблему сонячних нейтрино. Результати експерименту, опубліковані в 2001 році, показали, що з трьох ароматів, між якими нейтрино можуть коливатися, детектор Девіса був чутливий лише до одного. Після того, як було доведено, що його експеримент був правильним, Девіс розділив Нобелівську премію з фізики 2002 року за внесок у фізику нейтрино з Масатосі Косібою з Японії, який працював над Kamiokande та Super Kamiokande (іншу частину премії також отримав Ріккардо Джакконі за внесок у рентгенівську астрономію).

Примітки

  1. Bahcall, J. N.; Davis Jr, R. (1976). Solar Neutrinos: A Scientific Puzzle | Science. Science. 191 (4224): 264—267. doi:10.1126/science.191.4224.264. PMID 17832133. оригіналу за 15 серпня 2017.
  2. Gonzales-Garcia, M. C. (2003). Neutrino Masses and Mixing: Evidence and Implications. Reviews of Modern Physics. 75 (2): 345—402. arXiv:hep-ph/0202058. doi:10.1103/revmodphys.75.345.
  3. Martin, B.R.; Shaw, G (1999). Particle Physics (2nd ed.). Wiley. с. 265. ISBN .
  4. B. T. Cleveland та ін. (1998). Measurement of the Solar Electron Neutrino Flux with the Homestake Chlorine Detector. Astrophysical Journal. 496 (1): 505—526. Bibcode:1998ApJ...496..505C. doi:10.1086/305343.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Goumstejkskij eksperiment angl Homestake experiment takozh vidomij yak eksperimentom Devisa a v originalnij literaturi Brukgejvenskij eksperiment iz sonyachnimi nejtrino abo Brukgejvenskij eksperiment z 37Cl eksperiment yakij ocholyuvali astrofiziki Rajmond Devis i Dzhon Bakall naprikinci 1960 h rokiv Jogo meta polyagala v zbori ta pidrahunku nejtrino viprominyuvanih v rezultati yadernogo sintezu v nadrah Soncya Bakall vikonav teoretichni rozrahunki a Devis rozrobiv eksperiment Pislya togo yak Bakall rozrahuvav shvidkist z yakoyu detektor povinen vlovlyuvati nejtrino eksperiment Devisa pokazav lishe odnu tretinu ciyeyi kilkosti Eksperiment buv pershim uspishnim viyavlennyam i pidrahunkom sonyachnih nejtrino a rozbizhnist rezultativ stvorila problemu sonyachnih nejtrino Eksperiment bezperervno diyav z 1970 po 1994 rik Pensilvanskij universitet keruvav eksperimentom z 1984 roku Piznishe viyavilosya sho rozbizhnist mizh prognozovanoyu ta vimiryanoyu shvidkistyu viyavlennya nejtrino pov yazana z nejtrinnimi oscilyaciyami Pidzemnij rezervuar Goumstejkskogo eksperimentu koli basejn navkolo rezervuara she ne zatopleno Shema eksperimentu v shahti Goumstejk MetodologiyaEksperiment provodivsya na en v Lidi v shtati Pivdenna Dakota Devis rozmistiv v shahti na glibini 1478 m pid zemleyu rezervuar yemnistyu 380 kubichnih metriv 100 000 galoniv zapovnenij en zvichajnoyu ridinoyu dlya himchistki Provedennya eksperimentu gliboko pid zemleyu dozvolyalo zapobigti vplivu kosmichnih promeniv a velikij ob yem ridini buv potribnij cherez duzhe malu jmovirnist uspishnogo zahoplennya nejtrino rechovinoyu Perhloretilen buv obranij tomu sho vin bagatij na hlor Pid chas vzayemodiyi z elektronnim nejtrino atom 37Cl peretvoryuyetsya na radioaktivnij izotop 37Ar yakij potim mozhna vidiliti ta pidrahuvati Reakciya zahoplennya nejtrino maye viglyad ne 37Cl 37Ar e displaystyle mathrm nu e 37 Cl longrightarrow 37 Ar e Porig reakciyi stanovit 0 814 MeV tobto nejtrino povinno mati prinajmni taku energiyu shob buti zahoplenim yadrom 37Cl Oskilki 37Ar maye period napivrozpadu 35 dniv kozhni kilka tizhniv Devis propuskav gelij cherez rezervuar shob zibrati utvorenij v eksperimenti argon Potim nevelikij lichilnik gazu reyestruvav rozpad atomiv 37Ar Takim chinom Devis zmig viznachiti skilki nejtrino zahoplyuvala yemnist z hlorom za odinicyu chasu VisnovkiVimiryuvannya Devisa postijno buli duzhe blizki do odniyeyi tretini rozrahunkiv Bakalla Persha vidpovid naukovogo spivtovaristva polyagala v tomu sho abo Bakall abo Devis zrobili pomilku Rozrahunki Bakalla neodnorazovo pereviryalisya i pomilok ne viyavili Devis uvazhno pereglyanuv vlasnij eksperiment i napolyagav sho v nomu nemaye vad Za Goumstejkskim eksperimentom posliduvali inshi eksperimenti z tiyeyu zh metoyu taki yak Kamiokande v Yaponiyi SAGE v SRSR GALLEX v Italiyi Super Kamiokande takozh v Yaponiyi ta SNO v Kanadi SNO buv pershim detektorom zdatnim viyaviti nejtrinni oscilyaciyi virishivshi takim chinom problemu sonyachnih nejtrino Rezultati eksperimentu opublikovani v 2001 roci pokazali sho z troh aromativ mizh yakimi nejtrino mozhut kolivatisya detektor Devisa buv chutlivij lishe do odnogo Pislya togo yak bulo dovedeno sho jogo eksperiment buv pravilnim Devis rozdiliv Nobelivsku premiyu z fiziki 2002 roku za vnesok u fiziku nejtrino z Masatosi Kosiboyu z Yaponiyi yakij pracyuvav nad Kamiokande ta Super Kamiokande inshu chastinu premiyi takozh otrimav Rikkardo Dzhakkoni za vnesok u rentgenivsku astronomiyu PrimitkiBahcall J N Davis Jr R 1976 Solar Neutrinos A Scientific Puzzle Science Science 191 4224 264 267 doi 10 1126 science 191 4224 264 PMID 17832133 originalu za 15 serpnya 2017 Gonzales Garcia M C 2003 Neutrino Masses and Mixing Evidence and Implications Reviews of Modern Physics 75 2 345 402 arXiv hep ph 0202058 doi 10 1103 revmodphys 75 345 Martin B R Shaw G 1999 Particle Physics 2nd ed Wiley s 265 ISBN 978 0 471 97285 3 B T Cleveland ta in 1998 Measurement of the Solar Electron Neutrino Flux with the Homestake Chlorine Detector Astrophysical Journal 496 1 505 526 Bibcode 1998ApJ 496 505C doi 10 1086 305343

Дата публікації:
Топ