Nghiên cứu quá trình tán xạ neutrino trong hạt nhân nguyên tử

Vào tháng 11, thiết bị đã được chuyển đến nhà máy điện hạt nhân Kalinin, nơi sẽ thực hiện thử nghiệm. Trước đó, tại Hội thảo quốc tế trực tuyến về vật lý hạt nhân và vật lý thiên văn được tổ chức tại trường Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia Nga MEPhI ở Matxcơva các chuyên gia đã báo cáo về kết quả nghiên cứu đàn hồi mạch lạc của neutrino trong nguyên tử argon (Ar).

Quá trình tán xạ đàn hồi mạch lạc của neutrino trong hạt nhân nguyên tử đã được các nhà khoa học Liên Xô và Mỹ dự đoán vào năm 1974 trong khuôn khổ Mô hình Chuẩn của vật lý hạt – một thuyết bàn về các tương tác hạt nhân mạnh, yếu, và điện từ.

Trong năm 2017, các nhà khoa học đã thành lập tổ chức hợp tác quốc tế Coherent để ghi nhận và nghiên cứu quá trình đàn hồi mạch lạc của neutrino. Trong nhóm nghiên cứu này có các nhà khoa học của Nga.

Nhà khoa học Nga trong phòng nghiên cứu. Ảnh: Sputnik.

Nhà khoa học Nga trong phòng nghiên cứu. Ảnh: Sputnik.

Chuyên gia Alexander Kumpan thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý Hạt nhân Thực nghiệm thuộc NRNU MEPhI, cho biết, kết quả quan trọng nhất thu được trong năm 2020 là việc lần đầu tiên ghi nhận quá trình CENS trong hạt nhân argon. Hiện nay, 40Ar là phần tử nhẹ nhất mà CENS được ghi nhận. “Quá trình tán xạ đàn hồi mạch lạc của neutrino là rất quan trọng theo quan điểm khoa học, vì đây là một kênh mới và độc lập để làm rõ hơn những khái niệm vật lý hiện đại để tìm kiếm những khái niệm mới”, ông Alexander Kumpan nói.

Ví dụ, việc nghiên cứu CENS là rất cần thiết để tìm hiểu quá trình hình thành siêu tân tinh. CENS là một trong những quá trình chính xảy ra khi một sao siêu mới sinh ra và đóng vai trò quan trọng trong quá trình suy sụp các ngôi sao neutron, bởi vì khoảng 99% năng lượng giải phóng trong quá trình sinh ra một siêu tân tinh là do neutrino mang đi.

Ngoài ra, sự tán xạ mạch lạc đàn hồi của neutrino mặt trời trong các hạt nhân mục tiêu sẽ là nền tảng chính cho thế hệ máy dò tiếp theo để tìm kiếm vật chất tối dưới dạng hạt nặng tương tác yếu.

Không giống như nhiều quá trình khác liên quan đến các hạt cơ bản, CENS là một ứng dụng thực tế để giám sát trạng thái của các lò phản ứng hạt nhân bằng cách phân tích thông lượng bức xạ neutrino. Các máy dò neutrino hiện đại là những cấu trúc có trọng lượng nhiều tấn và kích thước tương đương với một nhà máy điện hạt nhân.

Việc sử dụng hiệu ứng CENS sẽ cho phép tạo ra các hệ thống di động nhỏ gọn có thể đặt gần lò phản ứng. Những hệ thống như vậy sẽ hoạt động độc lập không liên quan đến quy trình công nghệ điều khiển lò phản ứng, có thể theo dõi trạng thái của lõi trong lò phản ứng, kể cả những thay đổi trong thành phần đồng vị của nhiên liệu trong quá trình hoạt động của lò phản ứng.

P. Anh (Theo MEPhI)

0 Replies to “Nghiên cứu quá trình tán xạ neutrino trong hạt nhân nguyên tử”