קטרין עזרה לשקול את הניטרינו. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

KATRIN עזרה לשקול את הנייטרינו

25.09.2019

ניתן לייחס ניטרינו לחלקיקים התת-אטומיים המוזרים ביותר. בשל המסה הקטנה מאוד והיעדר מטען חשמלי, הניטרינו למעשה אינם מקיימים אינטראקציה עם חומר רגיל, הם יכולים לחדור באופן חופשי להצטברויות של חומר, כגון כוכבי לכת ואפילו כוכבים. מדענים מנסים להבין את ערכה של מסת הניטרינו במשך כמה עשורים באמצעות חיישנים שונים רגישים במיוחד, ולאחרונה ייצר החיישן של ניסוי Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN) בגרמניה, שנמצא בפיתוח כבר כמעט שני עשורים. התוצאות הראשונות.

הכרת מסת הניטרינו חשובה כדי להבין מדוע ניטרינו מתקשרים עם חומר רגיל רק באמצעות כוחות של אינטראקציות גרעיניות חלשות. בנוסף, מנקודת המבט של מכניקת הקוונטים, כל סוג של ניטרינו מורכב משילוב של שלושה "מצבי מסה" הסתברותיים. אולם, בשל המוזרות הבסיסית של מכניקת הקוונטים, ניתן למדוד רק את "מצב המסה" או לקבוע את סוג הניטרינו, אי אפשר ביסודו למדוד את שתי הכמויות הללו בבת אחת.

מדידות מדויקות של מסת הניטרינו דרשו מהמדענים להיות יצירתיים. הליבה של ניסוי KATRIN היא מיכל באורך 10 מטר המכיל 25 גרם מהאיזוטופ הרדיואקטיבי של מימן, טריטיום. מימן זה מקורר לטמפרטורה נמוכה במיוחד ומה שנקרא בטא ריקבון מתרחש כל הזמן בסביבתו, וכתוצאה מכך אחד הנייטרונים הופך לפרוטון, ויוצר אלקטרון נוסף ואנטי-אלקטרון, המסה שלו. מתאים למסה של נייטרינו אלקטרונים רגיל.

תוצרי ריקבון בטא נופלים לאזור הפעיל של חיישן-ספקטרומטר, בגודל של בניין מגורים, המאפשר למדוד את האנרגיה של אלקטרונים. מהות הניסוי היא שהאלקטרון והניטרינו מקבלים תמיד חלק מהאנרגיה המשתחררת במהלך תגובת הדעיכה. מספר זה עשוי להשתנות ממקרה למקרה, אך היחס של חלוקת האנרגיה בין האלקטרון והניטרינו נשאר תמיד זהה. וכתוצאה מפעולת החיישן מתקבל גרף שצורתו מאפשרת לחשב את האנרגיה המקסימלית עבור כל "מצב מסה" של הנייטרינו.

לאחר 28 ימי עבודה ואיסוף נתונים, המדענים של ניסוי KATRIN השיגו את הערך המינימלי של הסכום הממוצע של שלושת מצבי מסת הניטרינו ברמה של פחות מ-0.1 eV (אלקטרון וולט), הערך המרבי של פרמטר זה היה 1.1 eV. לשם השוואה, האנרגיה המסה של אלקטרון היא בערך 500 אלף eV, וזו של פרוטון היא כמעט מיליארד.

הערך המתקבל של מסת הניטרינו המקסימלית קטן כמעט פי שניים מהערכים שניתנו על ידי ניסויים אחרים, למשל, לאחרונה, מדענים, המשתמשים בחלקיקי נייטרינו קוסמיים, הסיקו ערך מסה של 2.6 eV. עם זאת, כאן יש לקחת בחשבון שנתוני ניסוי KATRIN נאספו תוך חודש אחד בלבד, ולמדענים יש עוד חמש שנים לפניהם, במהלכן יאספו וינתחו נתונים חדשים.

<< חזרה: השעון הביולוגי מווסת את תפקוד מערכת החיסון 25.09.2019

>> קדימה: חומר ביולוגי יחליף את הפלסטיק 24.09.2019

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

חפש קרקעות חדשות 28.08.2010

ליד כוכב רחוק, שיטה חדשה מצאה את כוכב הלכת הקל ביותר, רק פי 15 כבד יותר מכדור הארץ.

שיטה אחת בארסנל של צייד כוכבי הלכת היא לצפות בשינויים בעוצמת הזוהר של כוכב מרוחק כאשר הוא מוקף על ידי כוכב לכת גדול. הם יכולים גם לחפש כוכבי לכת קטנים, עם זאת, לא ישירות, אלא על ידי שינויים בזמן של ליקוי כזה. אם זה באמת משתנה לדקה או שתיים, אז אתה צריך לחבר את המחשב, ועל בסיס החישוב, לגלות אילו כוכבי לכת, בלתי נראים לעין בלתי מזוינת, גורמים לתוצאות כאלה.

ד"ר גרציאן מאצ'יובסקי מאוניברסיטת ג'נה ועמיתיו הוכיחו את היעילות של שיטה זו ומצאו כוכב לכת קל מאוד (בעל מסה כמו זו של אורנוס, כלומר כבד פי 15 מכדור הארץ) ליד הכוכב WASP-3 קבוצת הכוכבים ליירה. כוכב לכת קטן מסתובב סביב כוכב תוך 3,5 ימים, ורדיוס מסלולו כפול מזה של כוכב הלכת הראשי של המערכת - צדק חם במסה של 630 מסות כדור הארץ.

ואם היה כוכב לכת עם מסה של כדור הארץ, היית שם לב אליו? כן, כי זה יגרום לשינויים בזמן המעבר של צדק חם בסדר גודל של דקה, וניתן לראות זאת אפילו בטלסקופ קטן בקוטר מראה של מטר אחד.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר