Россия галимнәре материянең тикшереп булмый торган өлешен күзәтү өчен материал уйлап тапкан
Россия галимнәре гадолинийның пластик һәм җир өстендә сирәк очрый торган металлына нигезләнгән гибрид материал эшләп чыгарган. Алынган материал үзе радиоактив фонга ия түгел, ләкин шул ук вакытта чит нурланышны теркәп, «йота» ала. Аның бу уникаль үзлекләре материянең тикшереп булмый торган өлешен ачыклау өчен детектор тышчаларын әзерләү мөмкинлеген бирә. Эш нәтиҗәләре Materials журналында басылып чыккан. Материал материянең DarkSide 20K өлешен ачыклау буенча эксперимент өчен билгеләнгән, аны 2025-2026 елларда Италиядә башлап җибәрергә планлаштыралар.
Галимнәргә планета, йолдызлар, галактика, йолдызара газ хасил иткән мәгълүм барлык матдәләр, төрле бәяләүләр буенча, Галәмнең 5-15 процентын тәшкил итә. Калганнары – электромагнит дулкыннары белән берничек тә бәйләнешкә керми торган, «тотып-карап булмый торган» караңгы материя, димәк, гамәлдәге приборларның күпчелеге өчен дә сер булып кала. Ләкин ул гравитация бәйләнешләрендә катнаша, шуңа күрә галимнәр, ул, һичшиксез, бардыр, дип ышана. Чөнки кайбер галактикаларның гадәти булмаган торышын, ерактагы йолдызлардан килгән яктылыкның үзгәрүен һәм күп кенә башка астрономик күзәтүләрне аңлатуы катлаулы булыр иде.
Әлегә галимнәр нинди дә булса сигналлар аша, хәтта ялгыш кына да, караңгы материянең бер генә кисәкчәсен дә төгәл итеп теркәтә алмаган. Шуңа да карамастан, алар яңадан-яңа тәҗрибәләр башлап җибәрә, аларда мондый кисәкчәләрнең гадәти матдә атомнары белән үзара бәйләнешен билгеләргә планлаштыра.
Шундый экспериментларның берсе – DarkSide – Италиянең Ассерджи каласында Сассо Илкүләм лабораториясендә гамәлгә ашырыла. Биредә тикшеренүчеләр инертлы газ белән тутырылган зур камералар аша караңгы материя кисәкчәләрен эләктерергә омтыла. Галимнәр фикеренчә, караңгы энергиянең бер өлеше, мондый тозак аша үтеп, аргон атомнары белән бәрелешергә һәм характерлы сигналлар рәвешендә үз урынын ачыклап, аларга таркалырга мөмкин.
Бөтен җиргә үтеп керә торган космос нурланышы кебек кара энергиягә бәйле булмаган сигналларны булдырмас өчен, камералар бик тирәнгә җир астына яшерелгән. Ләкин башка проблема да бар – уран яки детектор материалына кушылма рәвешендә кергән башка радиоактив элементлар бүленгәндә аерылып чыга торган югары энергетик нейтроннар детекторы эләгә.
Д.И. Менделеев исемендәге Россия химия-технология университеты, Мәскәү дәүләт университетының Атом-төш физикасы буенча фәнни-тикшеренү институты, Атом-төш тикшеренүләренең берләштерелгән институты һәм Белгород дәүләт илкүләм тикшеренү университеты галимнәре детектор тышчасы өчен пластик – органик пыяла буларак таныш полиметилметакрилат нигезендәге гибрид материалын тәкъдим иткәннәр. Ул арзанлы һәм фон дәрәҗәсе түбән булган материал, анда, өстәвенә, бик күп күләмдә водород та бар, аның атомнары читтәге фон нейтроннарын эләктерергә ярдәм итә. Гибрид материалының башка өлеше – җирдә сирәк очрый торган гадолиний металлы. Ул җылылык нейтроннарын башка радиоактив булмаган элементларга караганда яхшырак эләктерә. Гадолинийның үзлеген, мисал өчен, МРТ-тикшеренүләрен уздырганда актив кулланалар, аннан радиоактив калдыкларны күмү өчен контейнерлар ясыйлар һ.б.
Тикшеренүчеләр яңа материалның тәҗрибә исәбен ачыклаган һәм караңгы материя детекторы корпусын әзерләү өчен андагы ешлыкларның җитәрлек булуы ачыклаган.