นับเป็นครั้งแรกที่มีการใช้น้ำบริสุทธิ์เพื่อตรวจจับแอนตินิวตริโนพลังงานต่ำที่ผลิตโดยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ งานนี้ดำเนินการโดยความร่วมมือระหว่างประเทศของ SNO+และอาจนำไปสู่วิธีการใหม่ที่ปลอดภัยและราคาไม่แพงในการตรวจสอบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จากระยะไกล เครื่องตรวจจับ SNO+ ตั้งอยู่ใต้ดิน 2 กม. ใกล้กับเหมืองที่ยังทำงานอยู่ในเมือง ประเทศแคนาดา ซึ่งเป็นรุ่นต่อจาก
รุ่นก่อนหน้า
ในปี 2015 Art McDonaldผู้อำนวยการของ SNO ได้แบ่งปันรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์สำหรับการค้นพบการสั่นของนิวตริโนในการทดลอง ซึ่งชี้ให้เห็นว่านิวตริโนมีมวลน้อย นิวตริโนตรวจจับได้ยากเพราะพวกมันแทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กับสสาร ด้วยเหตุนี้เครื่องตรวจจับนิวตริโนจึงมีแนวโน้มที่จะมีขนาดใหญ่มาก
และตั้งอยู่ใต้ดิน ซึ่งมีการแผ่รังสีพื้นหลังต่ำกว่าหัวใจของ SNO คือก้อนน้ำหนักขนาดใหญ่ที่บริสุทธิ์เป็นพิเศษ ซึ่งนิวตริโนพลังสูงจากดวงอาทิตย์จะทำปฏิกิริยากับน้ำเป็นครั้งคราว สิ่งนี้จะสร้างรังสีวาบที่สามารถตรวจจับได้ การวัดอย่างระมัดระวังขณะนี้ SNO กำลังได้รับการอัปเกรดเป็น SNO+
และเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่ใช้น้ำธรรมดาบริสุทธิ์พิเศษเป็นสื่อกลางในการตรวจจับชั่วคราว สิ่งนี้ถูกแทนที่ด้วยเครื่องเรืองแสงวาบแบบของเหลวในปี 2018 แต่ไม่ทันที่ทีมงานจะสามารถทำการตรวจวัดอย่างระมัดระวังได้ และสิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจ “เราพบว่าเครื่องตรวจจับของเรา
ทำงานได้อย่างสวยงาม และอาจเป็นไปได้ที่จะตรวจจับแอนตินิวตริโนจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่อยู่ห่างไกลโดยใช้น้ำบริสุทธิ์” อธิบาย เขาเป็นผู้อำนวยการ SNO+ และประจำอยู่ ในคิงส์ตัน ประเทศแคนาดา “แอนตินิวตริโนของเตาปฏิกรณ์ถูกตรวจพบโดยใช้เครื่องซินทิลเลเตอร์เหลว
ในน้ำมวลหนักในอดีต แต่การใช้เพียงน้ำบริสุทธิ์เพื่อตรวจจับพวกมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากเครื่องปฏิกรณ์ระยะไกลจะเป็นครั้งแรก”เป็นการยากที่จะตรวจจับแอนตินิวตริโนของปฏิกรณ์ในน้ำบริสุทธิ์ เนื่องจากอนุภาคมีพลังงานต่ำกว่านิวตริโนจากแสงอาทิตย์ ซึ่งหมายความว่าสัญญาณการตรวจจับ
จะจางลงมาก
ดังนั้นจึงถูกบดบังด้วยเสียงแบ็คกราวด์ได้อย่างง่ายดายพื้นหลังด้านล่างในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของการอัปเกรด SNO+ เครื่องตรวจจับได้รับการติดตั้งระบบก๊าซไนโตรเจน ซึ่งลดอัตราเบื้องหลังเหล่านี้ลงอย่างมาก สิ่งนี้ทำให้การทำงานร่วมกันของ SNO+ สามารถสำรวจแนวทางอื่นในการตรวจจับแอนตินิวตริโน
ของปฏิกรณ์ได้ กระบวนการตรวจจับเกี่ยวข้องกับการที่นิวตริโนทำปฏิกิริยากับโปรตอน ทำให้เกิดโพซิตรอนและนิวตรอน โพซิตรอนสร้างสัญญาณทันทีในขณะที่นิวตรอนสามารถถูกดูดซับในภายหลังโดยนิวเคลียสของไฮโดรเจนเพื่อสร้างสัญญาณที่ล่าช้า “สิ่งที่ทำให้ SNO+ ทำการตรวจจับนี้ได้สำเร็จ
คือพื้นหลังที่ต่ำมากและการรวบรวมแสงที่ยอดเยี่ยม ทำให้เกณฑ์การตรวจจับพลังงานต่ำมีประสิทธิภาพที่ดี” Chen อธิบาย “มันเป็นอย่างหลัง เป็นผลมาจากคุณสมบัติสองข้อแรก ที่ช่วยให้สามารถสังเกตปฏิกิริยาของแอนตินิวตริโนในน้ำบริสุทธิ์ได้” “เหตุการณ์โหลหรือมากกว่านั้น” “ผลที่ตามมาคือ
เราสามารถระบุเหตุการณ์ต่างๆ ได้หลายสิบเหตุการณ์ที่อาจเกิดจากปฏิสัมพันธ์ของแอนตินิวตริโนในน้ำบริสุทธิ์” เฉินกล่าว “เป็นผลที่น่าสนใจเพราะเครื่องปฏิกรณ์ที่ผลิตแอนตินิวตริโนเหล่านั้นอยู่ห่างออกไปหลายร้อยกิโลเมตร” นัยสำคัญทางสถิติของการตรวจจับแอนตินิวตริโนคือ 3.5 σ ซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์
ของการค้นพบในฟิสิกส์ของอนุภาค (ซึ่งคือ 5 σ) ผลที่ได้อาจมีความหมายสำหรับการพัฒนาเทคนิคที่ใช้ในการตรวจสอบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ข้อเสนอล่าสุดเสนอว่าเกณฑ์การตรวจจับแอนตินิวตริโนอาจลดลงได้โดยการเติมน้ำบริสุทธิ์ที่มีองค์ประกอบอย่างคลอรีนหรือแกโดลิเนียม แต่ตอนนี้
ผลลัพธ์จาก SNO+ แสดงให้เห็นว่าวัสดุราคาแพงและอาจเป็นอันตรายเหล่านี้อาจไม่จำเป็นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีคุณภาพเท่ากัน แม้ว่า SNO+ จะไม่สามารถทำการตรวจวัดแบบนี้ได้อีกต่อไป แต่ทีมงานหวังว่ากลุ่มอื่นๆ จะสามารถพัฒนาวิธีการใหม่ๆ ในการตรวจสอบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้ในไม่ช้า
โดยใช้วัสดุ
ที่ปลอดภัย ราคาไม่แพง และหาได้ง่าย ในระยะทางที่จะไม่รบกวนการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์เอกสารหลายฉบับที่เกิดจากการทำงานของเธอที่รัฐอิลลินอยส์ในทศวรรษที่ 1940 มีความโดดเด่นเป็นพิเศษ รวมถึงเอกสารที่เกี่ยวข้องกับการแตกตัวของนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเอง ในปี 1938
พบว่านิวเคลียสของยูเรเนียมที่ถูกระดมยิงด้วยนิวตรอนสามารถแตกออกเป็นสองส่วนและปลดปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมา หากฟิชชันที่เกิดจากนิวตรอนสามารถคงอยู่ได้ด้วยตัวเอง มันจะผลิตอาวุธทำลายล้างขนาดมหึมา เมื่อสงครามใกล้เข้ามา นักฟิสิกส์ชาวยุโรปและอเมริกาได้ตรวจสอบฟิชชัน
แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนเป็นครั้งแรกว่ายูเรเนียมที่เกิดปฏิกิริยาฟิชชันได้ปลดปล่อยนิวตรอนพร้อมกับพลังงานออกมา นิวตรอนเหล่านี้สามารถกระตุ้นนิวเคลียสได้มากขึ้นและมีพลังงานมากขึ้น ซึ่งเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ต่อเนื่องกันซึ่งอาจกลายเป็นการระเบิดของนิวเคลียร์ ข้อมูลเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง
ต่อการบรรลุปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมได้ด้วยตนเองอย่างยั่งยืนเป็นครั้งแรกของโลกในปี 2485 เนื่องจากระเบิดปรมาณูถูกสร้างขึ้นโดยโครงการแมนฮัตตัน ยังไม่ได้เป็นพลเมืองของสหรัฐฯ ดังนั้นจึงไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ แต่ผลลัพธ์ของเธอถูกเผยแพร่ไปยังนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องอย่างลับๆ
และได้รับการเผยแพร่หลังสงคราม ในกระดาษอีกชิ้นที่ตีพิมพ์ในปี 1948 ร่วมกันตอบคำถามพื้นฐาน: รังสีบีตาเหมือนกับอิเล็กตรอนทุกประการหรือไม่? ค้นพบในปี 1897 ในรังสีแคโทดอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคมูลฐานชนิดแรกที่รู้จัก ไม่กี่ปีต่อมาในปี พ.ศ. 2442 รัทเทอร์ฟอร์ดกำลังศึกษาปรากฏการณ์ใหม่ของกัมมันตภาพรังสี และพบการแผ่รังสีที่ไม่รู้จักซึ่งเขาเรียกว่ารังสีบีตา สิ่งเหล่านี้
Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย
