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科学家捕捉到改变地下深处原子的幽灵粒子
检测到一些极其罕见的太阳中微子事件，将碳 13 转化为地下深处的氮 13。这一发现证实了人们期待已久的反应，并为探测宇宙最小和最奇怪的粒子提供了一种新工具。幽灵粒子和一种新型相互作用中微子是科学界已知的最令人费解的粒子之一。通常描述 [...]
来源:SciTech日报检测到一些极其罕见的太阳中微子事件，将碳 13 转化为地下深处的氮 13。
这一发现证实了人们期待已久的反应，并为探测宇宙最小和最奇怪的粒子提供了一种新工具。
幽灵粒子和新型交互
中微子是科学界已知的最令人费解的粒子之一。它们通常被称为“幽灵粒子”，几乎从不与普通物质相互作用。每秒钟都有数以万亿计的事物从我们每个人身边走过，不留任何痕迹。这些粒子是从核过程中产生的，包括发生在太阳中心的核过程，但它们极难被探测到，因为它们很少与任何物体发生碰撞。
到目前为止，仅观察到太阳中微子与有限数量的材料相互作用。研究人员现在取得了第一个成就：他们记录了在大型地下探测器内将碳原子转化为氮的中微子。
为捕捉稀有信号而建造的深层地下设施
这一进展是由牛津大学领导的团队使用 SNO+ 探测器实现的，该探测器位于加拿大萨德伯里的 SNOLAB 地表以下两公里处。 SNOLAB 在一个活跃的矿井内运行，旨在阻挡宇宙射线和辐射，否则这些宇宙射线和辐射会淹没团队试图测量的微弱中微子信号。
追踪 Carbon-13 中的两步反应
研究人员重点关注高能中微子撞击碳 13 核并产生氮 13 的事件。这种新形成的氮 13 具有放射性，大约十分钟后就会衰变。为了识别这个过程，该团队依赖于一种称为“延迟巧合”方法的技术。它寻找两道相关的闪光：第一次是中微子撞击碳 13 核时，第二次是几分钟后氮 13 衰变时。这种模式使得区分真正的中微子相互作用和不相关的背景活动成为可能。
DOI：10.1103/1frl-95g