Как же все-таки управлять нейтрино?

Как же все-таки управлять нейтрино?Одна из наиболее сложных проблем — управление нейтринными пучками, то есть нацеливание их в нужном направлении. Для этого, во-первых, нужно отклонить ускорение частицы под заданным углом и, во-вторых, создать условия для распада нестабильных частиц — «родителей» нейтрино. Отклонить частицы можно с помощью системы, расположенных друг за другом магнитов. Задача непростая.

Даже если использовать очень сильные магниты, подобные тем, что предполагается установить в будущих ускорителях, то для отклонения частиц с энергиями в десятки ТэВ потребуются магнитные системы длиной в километры. Для распада частиц нужны прямолинейные вакуумированные каналы, длина которых — один-два километра. Направить отклоняющий и распадный каналы наклонно в землю и перемещать их — задача, соизмеримая с сооружением самого ускорителя, а может быть, даже и более сложная. Для ее решения обсуждаются, например, проекты тоннеля, помещенного на склоне горы или опущенного в воду, и даже упоминавшиеся уже проекты плавающего ускорителя.

Сами авторы сравнивают сооружение такого плавающего ускорителя с величайшими техническими свершениями человечества, подобными строительству пирамид, крупнейших соборов и даже с программой освоения космического пространства. И все-таки, несмотря на огромную сложность и кажущуюся фантастичность таких проектов при сегодняшних достижениях науки и техники, они уже могут быть осуществлены.

Конечно, сооружение ускорителя-Наутилуса, а еще лучше ускорителя-спутника позволило бы решить проблему управления пучками и их перемещения для целей томографии, однако создало бы массу других проблем. Поэтому следует искать и менее экзотические решения. Реальные надежды на уменьшение габаритов отклоняющей системы связаны прежде всего с созданием сильных сверхпроводящих магнитов. Очень заманчива возможность использования кристаллов для отклонения частиц.

Как показали эксперименты, проведенные американскими физиками, заряженные частицы, движущиеся вдоль плоскостей кристаллической решетки изогнутых кристаллов, могут быть отклонены на значительные углы. Здесь, конечно, масса трудностей, связанных с потерями частиц, радиационной стойкостью материала, изготовлением кристаллов больших размеров и тому подобным. Но если их преодолеть, то откроются перспективы для создания весьма компактных систем, способных управлять пучками частиц очень высоких энергий.

Ну а как создать столь громоздкий распадный канал? Возможно, надобность в нем вообще отпадет, если будет реализована идея, предложенная в ФИАН, — использовать «прямые» нейтрино, возникающие из так называемых «очарованных частиц», которые распадаются примерно в сто тысяч раз быстрее и требуют очень коротких (длиной всего лишь в метр) распадных каналов.

Итак, есть все основания полагать: нейтринное зондирование Земли дополнит традиционные методы, обогатив геофизику качественно новыми возможностями. Однако, прежде чем эти возможности будут реализованы в полной мере, должен быть пройден достаточно долгий путь.

В книге «Нейтрино», изданной около двадцати лет назад, академик М. Марков писал: «Современнику трудно гадать, какое истинное место займет нейтрино в физике будущего. Но свойства этой частицы столь элементарны и своеобразны, что естественно думать, что природа создала нейтрино с какими-то глубокими, пока для нас не всегда ясными целями».

Сегодня к этим словам можно было бы добавить: современнику также трудно представить себе в полной мере те поразительные возможности, которые открывает практическое использование этой удивительной частицы.


Открыть рубрики
Хорошая реклама:
Читайте по теме:
Знаете ли вы?
Вы думаете большая часть населения Земли говорит на английском языке? - Как бы не так. Лишь только на китайском разговаривают свыше 2 миллиардов

Еще факт!