Isang underground na laboratoryo, radioactive carbon, ang paghahanap ng dark matter, mga pagsabog ng supernova... Hindi, hindi ito isang science fiction na thriller. Ito ang Baksan Observatory.

Ang mga siyentipiko ay matagal nang naghahanap ng mga neutrino. Ipinanganak sa kalaliman ng Araw, ginagawang posible ng mga particle na ito na maunawaan kung ano ang nangyayari sa loob ng ating bituin. At ang mga na-ejected ng isang pagsabog ng supernovae ay nagsasabi ng mga kuwento tungkol sa malalim na espasyo.

Ang mga neutrino na ibinubuga mula sa loob ng Earth ay may mababang enerhiya at hindi pa nahuhuli, ngunit sa hinaharap ay tiyak na magbibigay sila ng impormasyon tungkol sa ating planeta. Maaaring posible na gumamit ng mga neutrino para sa komunikasyon sa malalayong distansya, malalim sa ilalim ng tubig at sa ilalim ng lupa - pagkatapos ng lahat, gumagalaw sila halos sa bilis ng liwanag, walang bayad at lumilipad sa lahat ng bagay na nakakasagabal sa kanilang paraan nang hindi nakikipag-ugnayan sa bagay. Halos hindi nakikipag-ugnayan, kung minsan ay bumabangga pa rin sila sa mga atom, na siyang ginagamit nila sa Baksan Neutrino Observatory sa Kabardino-Balkaria, isa sa pinakamahalagang punto sa mapa para sa agham ng mundo. Dito, malalim sa ilalim ng lupa, dalawang neutrino teleskopyo ang gumagana nang sabay-sabay.

3500 metro ang lalim sa lupa

Ang mga nakarating sa paanan ng Elbrus mula sa timog ay malamang na nagbigay-pansin sa karatula na may pangalan ng pamayanan na "Neutrino" bago ang Terskol. Sa isang serye ng mga etnikong pangalan ng mga pamayanan, ang pang-agham na salita ay mukhang hindi karaniwan. Gayunpaman, hindi ka makakakita ng anumang kakaiba mula sa highway. Ang daan dito ay papunta sa siyentipikong gusali, at medyo malayo sa burol ay may ilang matataas na gusali kung saan nakatira ang mga siyentipiko, inhinyero at teknikal na kawani. At ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay, ang "puso ng Neutrino," ay matatagpuan sa kabilang bahagi ng bangin, sa kabila ng Baksan River - ang mga istruktura ay itinayo sa ilalim mismo ng bundok. Ginagawang posible ng pagsasaayos na ito na makabuluhang bawasan ang background radiation, na maaaring makaapekto sa mga resulta ng mga eksperimento.

Isang suspension bridge ang sumasaklaw sa mabagyong batis. Sa isang gilid nito ay may karatulang “Avalanche Danger Zone.” Ang aming kapwa manlalakbay, physicist, senior researcher sa Institute of Nuclear Research ng Russian Academy of Sciences na si Valery Gorbachev ay nagsabi na noong 2003 ay nagkaroon ng avalanche dito. Sinira nito ang isang teknikal na gusali, literal na winasak ito sa lupa, at giniba ang isang hintuan malapit sa kalsada. Tinakpan ng mga mumo ng niyebe ang mga bintana ng mga gusali ng tirahan sa kabilang panig ng dalisdis.

Ngunit noong kalagitnaan ng dekada 90, ang bagay ay nasira na ng mga kamay ng tao. Sa gabi, ang mga hindi kilalang tao ay nakakuha ng isang electric locomotive, na ginagamit nila upang lumipat sa mga tunnel na may haba na kilometro, at nagsagawa ng pogrom sa mga laboratoryo. Simula noon, ang pasukan sa bundok ay nagsimulang bantayan, at ang lahat ng mga lugar ay naka-lock.

May mga nakatayo na sa entrance ng adit, sabi nga nila, "naghihintay ng metro." Di-nagtagal ay dumating ang tren, bagaman ang mga residente ng malalaking lungsod ay malamang na hindi makilala ito bilang mga karwaheng pamilyar sa metro. Ang isang de-koryenteng lokomotibo, na mas katulad ng isang parihaba na inilagay sa mga riles na may dalawang asymmetrically na lokasyon na mga headlight, ay humihila ng mga troli sa isang makitid na sukat na riles. Ang operasyon ng transportasyon ay sinisiguro ng isang buong kawani ng mga manggagawa sa tren, at ang tren ay tumatakbo nang mahigpit sa iskedyul. Walang oras? Kakailanganin mong maglakad ng ilang kilometro sa ganap na kadiliman.

Maaari kang umidlip sa daan; ang destinasyon ay humigit-kumulang 20 minuto sa kabundukan. Ilang beses huminto ang tren: minsan may lumalabas sa kanyang laboratoryo, at minsan kailangan mong magbukas ng isa pang gate - para lang isara itong muli pagkatapos mismo ng tren. Sa wakas andun na kami. Ang marka ay 3500 metro. Ito ang huling hintuan para sa karamihan ng mga pasahero. Mas lumayo pa ang tren.

Paano makita ang mga neutrino?

Sa maluwag na silid ay mayroong change house kung saan lahat ng empleyado ay kinakailangang magpalit ng sapatos. Hindi kami handa para dito, at binibigyan nila kami ng mga saplot ng sapatos. Sinusuri ng attendant ang mga pass at naglalabas ng mga susi. At kaya dumaan kami sa mataas na gate na may inskripsiyon na "Gallium-Germanium Neutrino Telescope". Dinaglat bilang GGNT.

"Ang basang paglilinis ay isinasagawa dito araw-araw, at ang mga kapalit na sapatos ay kailangan upang hindi magdala ng alikabok at dumi mula sa minahan," sabi ni Valery, habang naglalakad kami sa mga maluluwang na silid ng teleskopyo "Lahat ng mga bagay sa ibabaw, at ang bato sa loob ng bundok ay naglalaman ng radioactive isotopes.” Maaari silang makaapekto sa mga resulta ng mga eksperimento. Samakatuwid, ang mga dingding ng teleskopyo ay gawa sa espesyal na kongkreto na may mababang nilalaman ng mga radioactive na elemento at natatakpan ng mga sheet ng metal. Ang ganitong proteksyon ay binabawasan ang background radiation ng sampu-sampung milyong beses.

Kapag ang teleskopyo ay matatagpuan sa ilalim ng bundok, hindi na kailangang pag-usapan ang tungkol sa isang klasikong teleskopyo na may mga salamin at lente. Walang bakas ng alinman dito. Ang "puso" ng GGNT ay binubuo ng 50 tonelada ng gallium, isang magaan na metal na may punto ng pagkatunaw na 30 degrees. Ito ay inilalagay sa mga reactor, kung saan ito ay nakikipag-ugnayan sa mga neutrino - isang elementarya na particle na walang bayad at halos hindi nakikipag-ugnayan sa bagay.

Ang mga neutrino ay ipinanganak sa kalaliman ng Araw sa panahon ng mga reaksyong thermonuclear at agad na dinadala sa kalawakan. Ang ilan sa kanila ay umabot sa Earth, ngunit dahil sa kanilang mga katangian, lumilipad sila sa planeta at halos hindi nakikipag-ugnayan dito. Isang maliit na bahagi lamang ang mahuhuli.

Mayroong ilang mga pag-install sa mundo para sa pag-record ng mga mailap na gumagala sa kalawakan. Ang teknolohiyang gumagamit ng gallium ay kakaiba sa uri nito. Ayon kay Gorbachev, nakita ng GGNT ang mga low-energy neutrino, na hindi kaya ng ibang mga detector.

Ngunit kahit nahuli, ang isang neutrino ay hindi makikita. Maaari mo lamang itala ang mga kahihinatnan ng kanilang pakikipag-ugnayan sa sangkap. Ito ay kung paano nahuhuli ng GGNT ang isa sa tatlong uri - mga electron neutrino. Bumagsak sila sa isang gallium nucleus at binago ito sa isotope germanium-71, na nasa susunod na cell ng periodic table. Minsan sa isang buwan, ang germanium na nabuo ay kinukuha mula sa target na gallium (iyan ang tinatawag ng mga eksperto na 50 tonelada ng elementong ito).

"Sa karaniwan, halos 30 atoms lamang ang nabuo bawat buwan. Naiisip mo ba kung gaano karaming trabaho ang kinakailangan upang kunin ang mga ito mula sa isang multi-toneladang masa? - sabi ni Valery. — Upang gawin ito, nagdaragdag kami ng 250 micrograms ng germanium, ngunit isa pa, hindi radioactive. Pagkatapos, gamit ang mga reaksiyong kemikal, kinukuha namin ito, inilalagay ito sa isang espesyal na counter, at tinutukoy nito ang bilang ng mga radioactive atoms. Sa pamamagitan ng paraan, sa panahon ng pagkuha ng germanium, ang mga inhinyero ay nananatili sa laboratoryo para sa isang araw - ang pagsubok ay hindi madali.

Kaya naman may aquarium dito, bagamat dahil sa kapaligiran sa paligid noong una ay tila may ginagawang eksperimento sa mga isda.

Lumipat kami sa isang silid kung saan binibilang ang bilang ng mga isotopes na nabuo. Hindi posible na makita ang metro mismo - ito ay nakatago sa pamamagitan ng mga bloke ng tingga, na, sa pamamagitan ng paraan, ay nasa lahat ng dako dito. — Ito ay dalisay, hindi radioactive na lead. Pinoprotektahan nito ang mga counter mula sa panlabas na radiation, na maaaring makaapekto sa kadalisayan ng eksperimento, "paliwanag ni Gorbachev. Sumama sa amin ang isa sa mga empleyado. Kasama sa kanyang mga responsibilidad ang pag-audit ng mga umiiral na radioactive elements. Inilabas ni Valery ang isang metal na lalagyan na may katangian na simbolo ng radiation mula sa safe, binuksan ito at matapang na kinuha ang mga pinagmumulan ng radiation. "Siyempre, hindi mo dapat lunukin ang mga ito, ngunit maaari mong hawakan ang mga ito sa iyong mga kamay," biro niya.

Sterile Neutrino: Mahuli sila kung kaya mo

Lumalabas na ang pagpaparehistro ng solar neutrino ay isang pang-araw-araw na gawain na ginagawa ng mga empleyado ng GGNT sa loob ng maraming taon. Ngunit ngayon ay naghahanda sila ng bagong eksperimento na maaaring magdala ng Nobel Prize. — Alam ng agham ang tatlong uri ng neutrino: electron, muon at tau neutrino. At maaari silang maging isa't isa kapag naglalakbay sila ng malalayong distansya. Mayroon ding hypothesis tungkol sa pagkakaroon ng ikaapat na uri - isang sterile neutrino, na hindi nakikipag-ugnayan sa bagay, sabi ni Gorbachev.

Ito ay mga sterile neutrino na kanilang hahanapin dito. Ang bagong instalasyon ay isang tangke na may radioactive source kung saan 50 toneladang gallium ang ibobomba. Ang mga isotopes ay maglalabas ng mga neutrino, na, tulad ng sa GGNT, ay magsisimulang i-convert ang gallium sa germanium. At pagkatapos - ang karaniwang pamamaraan para sa pagbibilang ng mga bagong nabuong atomo. Sa pangkalahatan, ang mga sterile neutrino na hindi nakikipag-ugnayan sa bagay ay hahanapin... sa kanilang kawalan.

Kapag ang mga siyentipiko ay inaasahan na makahanap ng isang tiyak na bilang ng mga kaganapan at aktwal na makahanap ng mas kaunti, makatuwirang ipagpalagay na ang nawawalang bilang ng mga pakikipag-ugnayan ay dahil sa mga mailap na particle na ito. Siyempre, kailangan mo munang alisin ang lahat ng mga side factor na maaaring humantong sa parehong mga resulta at maging sanhi ng pagkalito sa mga kalkulasyon.

Para sa bagong eksperimento, karamihan sa mga kinakailangang kagamitan ay magagamit na: isang bariles at 50 toneladang gallium. Kailangan pa nating bumili ng radioactive source, ngunit wala pang pondo. — Upang ilunsad ang proyekto kailangan namin ng 300 milyong rubles. Ang halagang ito ay hindi kasing laki ng maaaring tila, lalo na dahil makakatanggap kami ng mga resultang pang-agham limang taon pagkatapos ng paglulunsad ng proyekto, "paliwanag ng physicist.

Mga pinagmumulan sa ilalim ng lupa at madilim na bagay

Wala pang isang oras ang natitira bago umalis ang de-koryenteng tren, at nagmamadali kami papasok sa lagusan - sa marka ng 3800 metro. Naglalakad kami, at paglabas namin sa pasukan sa GGNT, nababalot kami ng dilim. Maririnig ang tunog ng bumulwak ng Narzan mula sa ilalim ng lupa. Walang nangahas na inumin ang tubig na ito, ngunit ang mga bukal ay lumikha ng mga kakaibang stalactites at stalagmites. Pinutol sila ng mga kawani ng laboratoryo at ipakita sa mga bisita.

Lumilitaw ang liwanag sa unahan, at malapit na kaming lumapit sa low-background research laboratory. Walang mga magarang gusali dito, kaya maraming mga eksperimento ang isinasagawa nang sabay-sabay sa isang medyo maliit na lugar. Halos lahat ng mga ito ay may praktikal na layunin. Kaya, ang isang germanium low-background na ultra-pure semiconductor detector ay tumutulong sa pag-detect ng mga materyales kung saan ang mga hindi matatag na isotopes ay halos wala. Dito sila ay naghahanap ng mga materyales para sa iba pang siyentipikong mga eksperimento, paliwanag ni Vladimir Kazalov, isang mananaliksik sa laboratoryo ng Institute of Nuclear Research.

— Maraming mga eksperimento ang nangangailangan ng mga materyales na naglalaman ng napakakaunting thorium at uranium at ang kanilang mga nabubulok na produkto. Dito kami pumipili ng mga sample mula sa mga ipinadala sa amin, "sabi niya.

Ginagamit ang Carbon-14 upang matukoy ang edad ng mga archaeological at paleontological na natuklasan. Karamihan sa mga ito ay nabuo sa itaas na mga layer ng atmospera sa maliit na dami ito ay matatagpuan sa buong kapaligiran. Kapag ang isang bagay ay nahulog sa ilalim ng lupa, ang carbon-14 ay tumitigil sa pag-agos dito. At dahil radioactive ang isotope, nabubulok ito sa paglipas ng panahon.

Kinakalkula ng mga siyentipiko ang natitirang halaga at tinutukoy ang edad ng nahanap - kung ito ay isang patay na sinaunang-panahong hayop o isang kasangkapan ng sinaunang tao. Ang detektor ay may malubhang proteksyon. Ang loob ay tanso at tingga, at ang tuktok ay natatakpan ng borated na plastik.

Sa susunod na silid, sa likod ng isang 15-sentimetro na lead door, mayroong isang pag-install para sa pag-aaral ng mga scintillator para sa pagkakaroon ng carbon-14. Ang mga scintillator ay mga sangkap na may kakayahang maglabas ng liwanag kapag sumisipsip sila ng ionizing radiation. Ginagamit din ang mga ito upang makita ang mga neutrino. Ngunit ang carbon-14 ay isang radioactive isotope. Ayon kay Vladimir Kazalov, kapag ang isang eksperimento ay nangangailangan ng carbon-based na scintillator, ang radyaktibidad ay nakakaabala lamang. Samakatuwid, ang Laboratory of Low Background Research ay lumikha ng isang pag-install upang maghanap ng mga scintillator na may mababang carbon-14 na nilalaman. Ang paghahanap ng gayong likas na mapagkukunan ay napakahirap.

Sa susunod na silid mayroong isang pag-install para sa paghahanap ng mga hadronic axions - hypothetical na mga particle ng kandidato para sa madilim na bagay. Sa ngayon ay hindi pa rin sila nahahanap.

— Isang araw, isang kasamahan ko mula sa Moscow, siya ay naghahanap ng madilim na bagay, lumapit sa akin at nagtanong: “May natuklasan ka ba? Huwag buksan. Maaga pa," biro ni Kazalov.

Sa pamamagitan ng paraan, habang lumilipat kami mula sa isang silid patungo sa isa pa, ang temperatura sa paligid namin ay kapansin-pansing tumataas. Kung walang artipisyal na bentilasyon, ang hangin dito ay maaaring magpainit ng hanggang 40 degrees pataas: ang mga radioactive na elemento na nakapaloob sa bato ay naglalabas ng init bilang resulta ng pagkabulok, at ito ay naipon dito.

Lumang teleskopyo para sa supernovae

Dumating ang isang electric locomotive. Sa pagkakataong ito ang paglalakbay ay tumatagal ng mas kaunting oras, dahil huminto kami nang halos isang kilometro mula sa ibabaw. Sinalubong kami ng physicist na si Musabi Boliev. Dinala niya kami sa pinakalumang gusali sa ilalim ng bundok - ang Baksan Underground Scintillation Telescope (BPST), na itinayo noong 1977. Ang teleskopyo ay isang istraktura na kasing taas ng apat na palapag na gusali. Binubuo ito ng mga tangke na puno ng kerosene kung saan natutunaw ang isang scintillator. Isang photomultiplier tube (PMT) ang ipinapasok sa bawat tangke. Mayroong 3186 sa kanila sa kabuuan. Ang loob ng tangke ay natatakpan ng puting enamel, na sumasalamin sa mga photon.

Kung ang mga low-energy na electron neutron ay nakita sa GGNT, ang teleskopyo na ito ay nakakahuli ng mga muon. Ang mga ito ay nabuo kapag ang isang muon neutrino ay bumagsak sa isang atom. Ang mga sisingilin na particle na ito ay "tumatagos" sa scintillator, na nagreresulta sa paggawa ng mga photon. Sumasalamin mula sa mga dingding ng mga lalagyan, pumasok sila sa photomultiplier tube - ang signal mula sa kanila ay pinalakas ng maraming beses at pumapasok sa sistema ng computer para sa pagsusuri.

— Sa panahon ng pagtatayo, marami ang hindi naniniwala na gagana ang pag-install. Sa bawat multiplier ang boltahe ay umaabot mula 1600 hanggang 2000 volts. Ang mga signal mula sa kanila ay kailangang i-synchronize upang silang lahat ay pumasok sa kagamitan nang sabay-sabay, "sabi ni Boliev.

Luma na ang teleskopyo, ngunit gumagana ito nang walang kamali-mali. Ang mga PMT, na binili sa maraming dami noong 70s, ay nakatayo na ngayon sa mga kahon sa tabi ng dingding. Karamihan sa kanila ay hindi pa kailangan. Gayunpaman, sa kabila ng katotohanan na ang teleskopyo ay itinayo halos 40 taon na ang nakalilipas, ngayon ay nalulutas nito ang mga pangunahing problema sa pisika. Bilang karagdagan sa istatistikal na impormasyon tungkol sa solar neutrino, ang BPST ay nagrerehistro ng mga sakuna na kaganapan sa malalim na espasyo, tulad ng mga pagsabog ng supernova

Oras na para bumalik, at ipinangako ni Musabi Boliev na akayin tayo pabalik sa ibabaw. This time maglalakad na kami. Ang lahat, gaya ng kilalang pananalita, ay “ang liwanag sa dulo ng lagusan,” kung saan kami patungo. Ang modernong pop culture ay lumilikha ng isang aura ng misteryo sa paligid ng mga naturang bagay: isang underground na laboratoryo, siyentipikong pananaliksik, radioactivity. Ang tunog ng pagpatak ng tubig sa dilim at ang sipol ng walang katapusang hangin...

Ang katotohanan ay lumalabas na mas kahanga-hanga. Ang mga tao dito ay hindi natatakot sa radiation dahil alam nila ang kalikasan nito at alam nila kung paano ito hawakan. Walang mga alamat o engkanto tungkol sa espiritu ng bundok, dahil ang mga siyentipiko ay nagtatrabaho dito. Ang pagiging narito, pakiramdam mo ay kasangkot sa isang bagay na mahusay. Koneksyon sa espasyo at, sa bagay na iyon, sa lahat ng progresibong sangkatauhan na interesado sa mga problemang pang-agham.

I-click ang button para mag-subscribe sa "Paano Ito Ginawa"!

Kung mayroon kang isang produksyon o serbisyo na gusto mong sabihin sa aming mga mambabasa, sumulat kay Aslan ( [email protected] ) at gagawin namin ang pinakamahusay na ulat na makikita hindi lamang ng mga mambabasa ng komunidad, kundi pati na rin ng site Paano ito nagawa

Mag-subscribe din sa aming mga grupo sa Facebook, VKontakte,mga kaklase at sa Google+plus, kung saan ipo-post ang mga pinakakawili-wiling bagay mula sa komunidad, kasama ang mga materyal na wala rito at mga video tungkol sa kung paano gumagana ang mga bagay sa ating mundo.

Mag-click sa icon at mag-subscribe!

Ang eksperimento ng SAGE ay nilikha upang sukatin ang rate ng pagkuha ng mga solar neutrino sa reaksyon 71 Ga + ν e → 71 Ge + e - upang makakuha ng impormasyon upang malutas ang problema ng kakulangan sa neutrino na naobserbahan sa 37 Cl na eksperimento, kung saan lamang humigit-kumulang isang-katlo ng rate ang naitalang pagkuha na hinulaang ng Standard Solar Model. Ang isang tampok ng eksperimento sa Ga na naiiba ito sa lahat ng iba pang nakumpleto o kasalukuyang nagpapatakbo ng solar neutrino na mga eksperimento ay ang pagiging sensitibo nito sa proton-proton fusion reaction, p + p → d + e + + ν e, kung saan ang karamihan ng solar energy ay nabuo. Ang mga eksperimento sa Ga ay nagbigay ng tanging direktang pagsukat ng kasalukuyang rate ng reaksyong ito. Ang SAGE ay nagsimulang magsukat noong Enero 1990. Ang mga resulta ng SAGE ay nagpakita sa unang pagkakataon na mayroong solar neutrino deficit sa buong hanay ng enerhiya ng neutrino.

Ang resulta ng mga sukat ng neutrino capture rate sa 71 Ga nuclei sa eksperimento ng SAGE para sa panahon mula Enero 1990 hanggang Agosto 2011 ay: 65.4 ± 2.7(stat) ± 2.7(syst) SNU

Gamit ang mga resulta mula sa iba pang mga eksperimento sa solar neutrino at ang high mixing angle (LMA) theory ng neutrino oscillations, nakuha ang mga flux value sa SAGE pp neutrino (3.40 ± 0.46)*10 10 /(cm 2 *s), pagkakaroon ng electron flavor kapag naabot nila ang Earth, at ang kabuuang flux pp neutrino (6.0 ± 0.8)*10 10 /(cm 2 *s). Ang huling halaga ay sumasang-ayon sa mga hula ng SSM na 5.97 ± 0.04 (mataas na mabigat na nilalaman ng elemento) at 6.04 ± 0.03 (mababang nilalaman ng mabibigat na elemento), parehong mga halaga sa mga yunit
10 10 V e / (cm 2 * s). Ang mga eksperimento ng gallium solar neutrino ay nagbigay ng direktang ebidensya ng validity ng Standard Solar Model at ang LMA solution para sa solar neutrino oscillations at ipinakita na ang karamihan sa mga solar neutrino na dumarating sa Earth ay mga low-energy neutrino mula sa proton-proton reaction.

Ang "Neutrino" ay isang ultra-light elementary particle na halos hindi nakikipag-ugnayan sa matter. Ang katotohanan na ito ay umiiral ay napatunayan noong 50s ng ika-20 siglo. Noong dekada 60, nagpasya ang pamahalaang Sobyet na magtayo ng isang espesyal na obserbatoryo ng neutrino sa Baksan Gorge. Ang lokasyon ay hindi pinili ng pagkakataon. Sa isang "cocktail" ng daan-daang uri ng iba pang elementarya na mga particle, ang isang neutrino ay hindi nakikita: upang makita ito, kailangan mo ng isang filter. Ang Andyrchi basalt mountain ay naging tulad ng isang filter. Sa ibaba nito, sa lalim na halos 2 km, ay isang laboratoryo.

Ang pagpunta sa lugar kung saan nahuhuli ang mga neutrino ay hindi madali. Una kailangan mong pumunta sa Nalchik, at mula doon ay isa pang 80 km, o sa Mineralnye Vody, at pagkatapos ay isa pang 160 km. Sa daan, paminsan-minsan ay may mga anti-teroristang pulis na mga post, at maaasahang seguridad ang naka-post sa pasukan sa instituto: sa sandaling nagkaroon na ng pagtatangka na atakehin ang laboratoryo.

Ang pinakahuling yugto ng paglalakbay ay isang makitid na adit, 4 na km ang haba, kung saan ang isang bagay na tulad ng isang krus sa pagitan ng mga troli ng minero at sakay ng tren ng mga bata. Ang mga lagusan at lugar sa Mount Andyrchi ay pinutol ng mga detatsment ng mga manggagawa sa metro mula sa Baku at Minsk - kaya ang titik na "M" sa pasukan.

Isang 20 minutong biyahe sa halos kumpletong kadiliman sa ilalim ng mga layer ng basalt - at huminto ang tren sa harap ng mga blind gate. Tinitiyak nila ang kaligtasan ng mga laboratoryo.

Bago pumasok sa laboratoryo, ang lahat ay dapat magpalit ng kanilang mga damit at sapatos upang hindi sila magdala ng mga isotopes ng cosmic na pinagmulan mula sa ibabaw ng lupa na may dumi at alikabok sa kanilang mga sapatos at damit: nakakaapekto sila sa background radiation. "Ito ay pinipigilan dito ng 15-20 beses kumpara sa mga ordinaryong silid dahil sa espesyal na low-background na kongkreto," paliwanag ni Alexander Shikhin, isang mananaliksik sa Baksan Neutrino Observatory "Ang kongkreto dito ay halos 70 cm-meter."

Ang mga solar neutrino ay nahuhuli ng isang ultrasensitive na gallium-germanium neutrino telescope. Sa tulong nito, sinusubukan ng mga siyentipiko na maunawaan kung anong uri ng mga proseso ang nangyayari sa Araw, kung paano ito kumikinang at umiinit.

"Ang teleskopyo ay isang napaka-conventional na pangalan, sa katunayan, ito ay isang chemical detector," sabi ni Shikhin.

Ang Gallium ay isang magaan na metal na natutunaw mismo sa iyong mga kamay sa sandaling lumampas ang temperatura sa 30 degrees Celsius. Siya ang pinakamahusay na nakikipag-ugnayan sa mga neutrino. Humigit-kumulang 50 tonelada ng gallium ang nakaimbak sa malalaking selyadong Teflon barrels sa laboratoryo, sa tulong kung saan ilang dosenang mga particle lamang ang malamang na makuha.

"Sa bawat parisukat na sentimetro sa ibabaw, kahit na sa pamamagitan ng aking kuko, bawat segundo ay humigit-kumulang 70 bilyong neutrino, na nagmula sa Araw, ang dumadaan ngunit ang bilang ng mga nakikipag-ugnayan ay maaaring isa - sa buong buhay ko," ang tala ng siyentipiko.

"Noong 1977-79, sa palagay ko, ang unang kaganapan ay: isang neutrino na nagmumula sa ibaba," ang paggunita ni Valery Kuzminov, pinuno ng Baksan Neutrino Observatory "Ito ay isang kasiyahan sa lahat ng aming sinisikap!"

Ipinaliwanag ng chemist na si Olga Zhorova ang teknolohiya ng "paghahanap" ng mga particle:

Sa tulong ng mga kumplikadong reaksyon ng kemikal, ang 50 tonelada ng likidong metal ay unang na-convert sa isa at kalahating daang litro ng katas, pagkatapos ay sa dalawang litro, at pagkatapos ay sa isang baso ng isang malinaw na solusyon. Ito ay ibinubuhos sa isang espesyal na pag-install ng salamin, kung saan ang solusyon ay sumasailalim sa multi-stage na paglilinis mula sa mga impurities gamit ang pagyeyelo sa iba't ibang mga bitag, gamit ang likidong nitrogen, pagpainit sa titanium, iron, at carbon shavings. "At pagkatapos lamang nahuhulog ito sa iba't ibang mga bitag at napupunta sa napakalinis na bahagi ng vacuum ng pag-install," ang kanyang listahan.

Ang output ay kalahating cubic centimeter lamang ng germanium gas, na naglalaman lamang ng 5-6 atoms na natitira pagkatapos ng pagkabulok na may mga bakas ng neutrino. Ang materyal na ito ay mai-lock sa isang napakalaking counter cube sa loob ng maraming buwan upang makakuha ng sariwang impormasyon mula sa pinakasentro ng Araw.

"Ito ay isang multilayer na istraktura na gawa sa iba't ibang mga low-background na metal: ilang cm ng bakal, 20 cm ng tingga, isa pang 10 cm ng tanso, at mayroon pa ring panloob na aktibong proteksyon sa loob," listahan ni Zhorova "Ang lahat ng ito ay pinoprotektahan ang mga metro mula sa radyaktibidad, kabilang ang mayroon tayo mismo at sa loob ng passive at aktibong proteksyong ito, sa loob ng tatlong buwan, ang mga solong pagkabulok ng germanium-71, na nabuo sa radiochemical detector sa panahon ng pagkakalantad, ay binibilang."

Ang pinakamalaking silid ng laboratoryo ay ang bulwagan ng Large Scintillation Telescope, ang laki ng apat na palapag na gusali. Ito ay may linya mula sa itaas hanggang sa ibaba ng mga espesyal na particle detector.

"May humigit-kumulang 3200 detector, na may sukat na 70 sa 70 at 30. Ang mga ito ay gawa sa aluminyo, pinahiran sa loob ng puting enamel at puno ng purified kerosene C9H20," sabi ni Evgeny Martakov, engineer ng Large Underground Scintillation Telescope Ayon sa kanya, scintillators ay natunaw sa kerosene - mga sangkap na may kakayahang mag-convert ng enerhiya ng particle sa liwanag Ang mga espesyal na aparato sa mga itim na cylinder ay mga photomultiplier.

May isa pang teleskopyo sa malapit, kasing laki din ng bahay. Nakikita nito ang mas malalakas na neutrino, muon, na lumilipad patungo sa Earth mula sa malalim na kalawakan. Salamat sa teleskopyo na ito, halos 30 taon na ang nakalilipas, isang pagsabog ng supernova ang naitala sa Magellanic Cloud - higit sa 160 libong light years mula sa amin.

"Kapag ang isang bituin ay sumabog, nakikita natin ito na parang liwanag ng araw!" – sabi ni Evgeny Martakov.

Ang isa pang laboratoryo ay binuksan mamaya kaysa sa iba, nang ang Unyong Sobyet ay bumagsak na. Dito ay naghahanap sila ng mga solar hadron axions, isang particle na ang pagkakaroon ng theoretical physicist ay hinuhulaan lamang.

Ngayon, sa bituka ng laboratoryo, isang pasilidad ang ini-install para sa PINAKAMAHUSAY na eksperimento, isa sa mga pinaka-inaasahang kaganapan sa particle physics. Sa tulong ng eksperimentong ito, patunayan o pabulaanan ng mga siyentipiko ang hypothesis ng pagkakaroon ng tinatawag na "sterile" na mga neutrino, na may mas malaking masa at mas kaunting pakikipag-ugnayan sa bagay. Marahil ito ay makakatulong na maunawaan ang likas na katangian ng madilim na bagay at, marahil, ay magdadala sa mga siyentipiko ng isang Nobel Prize.

"Kung negatibo ang resulta, siyempre, hindi kami makakatanggap ng anumang premyo, ngunit ito ay magiging isang mahusay na resulta ng siyensya: lumalabas na walang ganoong proseso, hindi na namin kailangang pumunta doon," sabi ni Valery Kuzminov , pinuno ng Baksan Neutrino Observatory “Hindi mo malalaman, Ano ang mayroon ka, may kayamanan ba diyan hanggang sa hinuhukay mo ito?”

Ang Baksan Observatory ay matagal nang interesado sa mga kapwa siyentipiko mula sa iba pang larangan ng agham: saan ka pa makakahanap ng mga silid na walang radiation o tulad ng malalalim na kuweba sa ilalim ng bundok? Pinag-aralan dito ng mga biologist ang epekto ng radon gas sa katawan, at hiniling ng mga geophysicist na ilagay ang kanilang kagamitan sa pinakapuso ng bundok. Gayundin sa panahon ng Sobyet, ang mga Amerikanong nukleyar na pisiko mula sa Los Alamos ay regular na bumisita sa Baksan Gorge, nagsagawa ng magkasanib na mga eksperimento, nagbahagi ng karanasan at kaalaman. Ngunit ngayon ang intensity ng kooperasyon ay kapansin-pansing nabawasan.

Ang pinuno ng laboratoryo ay nagrereklamo na ang pangunahing agham ay hindi rin priyoridad para sa kasalukuyang mga awtoridad ng Russia.

"Ngayon ang bansa, ang estado, ang gobyerno ay hindi handa na harapin ang mga ganoong gawain, tulad ng naiintindihan ko na ang mga priyoridad ay nagbago mga isang dekada na ang nakalilipas, nang ang ating internasyonal na sitwasyon ay nagsimulang lumala nang husto, sa pangkalahatan, hindi ito kailangan ng mga kapitalista , hindi kailangan ng mga kapitalista ang pundamental na agham,” may mapait na pag-amin ni Valery Kuzminov.

Ang mga lupain ng aul ay matatagpuan sa teritoryo ng rural na pamayanan ng Elbrus (munisipal na entidad), na bahagi ng rehiyon ng Elbrus ng Kabardino-Balkaria. Ang pinakamalapit na mga pamayanan sa Neutrino ay: Elbrus, Verkhniy Baksan, Kurmu, Kyzgen, Dzhapyr-Tala.

Toponymy

Ang tunog ng pangalan ng nayon ay higit na nakapagpapaalaala sa pangalan ng isang sikat na fashion brand o enterprise na nauugnay sa mga makabagong teknolohiya. Ang toponym ay ibinigay sa nayon bilang parangal sa pinakamabilis na solar particle, na pinag-aaralan ng mga siyentipiko sa Baksan Neutrino Observatory, na matatagpuan sa lokal na lugar.

Mga tampok ng kaluwagan at klima

Ang Neutrino ay matatagpuan sa Baksan Gorge sa taas na humigit-kumulang 1.6 km sa ibabaw ng antas ng dagat. Ang bulubundukin na lupain at matalim na pagbabago sa altitude ay may malaking epekto sa lokal na klima, na nailalarawan sa pagkakaroon ng mainit na hanging foehn sa tagsibol. Ang panganib ng gayong mga hangin ay kadalasang sinamahan sila ng isang matalim na pagbaba sa presyon, na may masamang epekto sa kagalingan.

Kasaysayan ng pagkakatatag

Ang nayon ng Neutrino ay bumangon sa mga labi ng sinaunang pamayanan ng Gubasanta, na sumakop sa teritoryo ng kanang pampang ng Guba-Santa-Suu River. Ang sinaunang aul ay isang pamayanan na binubuo ng dalawang quarters, kung saan nakatira ang mga kinatawan ng dalawang teip: ang mga Tilov at ang mga Kurdanov.

Sa pagtatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ang buong populasyon ng Gubasanta ay ipinatapon sa Gitnang Asya, at ang mga lupain ay inilipat sa Georgian SSR. Noong 1957, ang mga residente ng pamayanan ay na-rehabilitate, ngunit wala na silang babalikan - walang natira sa kanilang mga tahanan.

Noong 1977, napagpasyahan na lumikha ng pinakamalaking sentrong pang-agham sa Baksan Gorge, kung saan nabuo ang isang bagong nayon na may bagong pangalan na Neutrino.

Makabagong buhay ng nayon

Ang buong imprastraktura at buhay pang-ekonomiya ng Neutrino ay nilagyan upang matugunan ang mga pangangailangan ng Baksan Neutrino Laboratory.

Sa modernong mundo, ang pang-agham na kumplikadong ito ay ang pinakamalaking sentro na tumatalakay sa eksperimental na pananaliksik sa larangan ng astrophysics at nuclear physics. Ang obserbatoryo ay binubuo ng mga laboratoryo sa ilalim ng lupa na nahahati sa dalawang tunnel na higit sa 3.6 km ang haba sa ilalim ng Mount Andyrchi.

Ang pangunahing komposisyon ng populasyon ay kinakatawan ng mga Balkar (67%) at mga Ruso (15%). Karamihan sa mga empleyado ng mga laboratoryo ng Baksan research complex ay nakatira sa Neutrino.

Hindi kalayuan sa nayon (humigit-kumulang 10-20 km) mayroong mga sikat na ski resort - Elbrus at Cheget. Ang Neutrino ay isang perpektong lugar para sa isang pansamantalang kanlungan para sa mga ski tourist. Dahil ang nayon ay medyo malayo sa lugar ng resort, ang mga presyo ng pag-upa dito ay medyo makatwiran, at ang daan patungo sa base ay hindi tatagal ng higit sa kalahating oras.

Gaya ng dati, nagsisinungaling ang mga mamamahayag Narito ang nahanap namin tungkol sa kanya:
"Nagsimula ang konstruksyon noong 1967. Ang proyekto ay nagsasangkot ng pagtatayo ng dalawang parallel horizontal tunnels sa Mount Andyrchi (taas na higit sa 4000 m), kung saan ito ay binalak na maglagay ng mga pisikal na pag-install Ang lokasyon sa ilalim ng lupa ng mga pag-install ay dahil sa ang Ang background mula sa cosmic rays (muon flux) ay bumababa habang lumalalim sa ilalim ng lupa at sa dulo ng tunel halos 107 beses na mas mababa kaysa sa ibabaw, ang pagpapatupad ng mga planong ito ay ang paglikha ng Baksan Neutrino Observatory ay hinirang bilang unang pinuno ng istasyon. Isang kakaibang pamamaraan bilang bahagi ng eksperimento, sa panahon ng pagsusuri ng data ng eksperimental, natuklasan ang isang bagong pisikal na kababalaghan na nasa junction ng nuclear physics at geophysics - ang programa ng pananaliksik ng The Observatory ay lumawak bilang bago sa ibabaw ng lupa at ang mga istruktura sa ilalim ng lupa ay inilagay sa operasyon. Sa proseso ng pag-unlad, isang kumplikadong mga natatanging istrukturang pang-agham ang lumitaw sa BNO, na nakakatugon sa lahat ng mga modernong kinakailangan.
Ang paglikha ng isang kumplikadong mga pang-agham na instalasyon ay naging posible: - upang simulan ang direktang pananaliksik sa panloob na istraktura at ebolusyon ng Araw, mga bituin, ang galactic core at iba pang mga bagay ng Uniberso sa pamamagitan ng pagtatala ng kanilang neutrino at gamma radiation;
- upang maghanap ng mga bagong particle at napakabihirang proseso na hinulaan ng mga modernong teorya ng elementarya na mga particle sa antas ng sensitivity na hindi naa-access sa ibang mga pamamaraan;
Noong 1998, para sa paglikha ng pang-agham na kumplikadong BNO, ang pangkat ng mga empleyado ng Institute at ang Observatory ay iginawad sa State Prize ng Russian Federation noong 2001, para sa mga tagumpay sa larangan ng pananaliksik ng neutrino flux mula sa Araw; ang International Prize na pinangalanan. B. M. Pontecorvo.
- upang pag-aralan ang mga pakikipag-ugnayan ng mga neutrino at muon sa bagay sa rehiyon ng matataas at napakataas na enerhiya na lampas sa mga kakayahan ng teknolohiya ng accelerator.
Ang mga pangunahing direksyon ng siyentipikong pananaliksik ng BNO ay:
-particle physics, high energy physics, cosmology;
-neutrino astrophysics, neutrino at g-astronomy, cosmic ray physics, ang problema ng solar neutrino;
-pagbuo at paglikha ng mga teleskopyo ng neutrino sa mga laboratoryo sa ilalim ng lupa na mababa ang background para sa pag-aaral ng mga natural na daloy ng mga neutrino at iba pang elementarya na particle;
-dobleng beta decay;
Kasama sa inilapat na pananaliksik ang:
-hanapin ang madilim na bagay.
-pagsuri sa kadalisayan ng radiation ng iba't ibang natural at artipisyal na mga materyales, halimbawa, mga hilaw na materyales para sa paggawa ng mga solong kristal;
-kontrol sa likas na kapaligiran;
Sa kasalukuyan, kasama sa kawani ng Observatory ang 29 na mananaliksik na aktibong nagsasagawa ng gawaing pang-agham (2 doktor at 14 na kandidato ng pisikal at matematikal na agham).
-pag-aaral ng komposisyon ng radioisotope ng lunar na lupa na inihatid ng mga awtomatikong istasyon na "Luna-16" at "Luna-20", atbp.
Ang Observatory ay kinabibilangan ng mga sumusunod na siyentipikong yunit: -Baksan underground scintillation telescope;
- "CARPET" - pag-install para sa pag-record ng malawakang atmospheric shower;
- Ang "CARPET-2" ay isang kumplikadong pag-install para sa pag-record ng malawakang atmospheric shower.
- "ANDYRCHI" - isang pag-install ng bundok para sa pag-record ng malawakang atmospheric shower;
- gallium-germanium neutrino teleskopyo;
- low-background na laboratoryo No. 1;
- low-background na laboratoryo No. 2;