Тест по астрономии: Солнечные нейтрино (10-11 класс)

Пояснение:

Правильный ответ — Нейтрино практически не взаимодействуют с веществом. Фотоны, рождающиеся в ядре, постоянно поглощаются и переизлучаются плазмой, из-за чего их путь к поверхности занимает миллионы лет. Нейтрино же обладают колоссальной проникающей способностью и пролетают сквозь солнечную толщу, как через пустоту, со скоростью света, достигая поверхности практически мгновенно.

Пояснение:

Правильный ответ — Б. М. Понтекорво. Выдающийся физик, академик АН СССР Бруно Максимович Понтекорво в 1946 году теоретически обосновал и предложил метод детектирования нейтрино, основанный на реакции превращения изотопа хлора-37 в радиоактивный изотоп аргона-37. Этот метод впоследствии лег в основу знаменитого эксперимента Дэвиса.

Пояснение:

Правильный ответ — Радиоактивный аргон. Согласно предложенному методу, ядро атома хлора, захватив нейтрино, превращается в ядро атома инертного газа аргона. Образовавшиеся атомы аргона можно было извлечь из огромного объема жидкости химическим путем и подсчитать по их радиоактивному распаду.

Пояснение:

Правильный ответ — Чтобы исключить влияние космических лучей. Поверхность Земли постоянно бомбардируется частицами из космоса, которые могут вызывать ядерные реакции в детекторе, создавая ложные срабатывания («шум»). Толстый слой скальных пород поглощает все посторонние частицы, пропуская к детектору только всепроникающие нейтрино.

Пояснение:

Правильный ответ — Около 8 минут. Нейтрино движутся со скоростью, практически равной скорости света (300 000 км/с). Расстояние от Солнца до Земли составляет около 150 миллионов километров (1 астрономическая единица). Разделив расстояние на скорость, получаем время пути примерно 500 секунд, или чуть более 8 минут.

Пояснение:

Правильный ответ — Термоядерные реакции синтеза. В ходе протон-протонного цикла четыре протона объединяются в ядро гелия. Для сохранения лептонного заряда и энергии этот процесс сопровождается испусканием двух позитронов и двух электронных нейтрино. Именно эти частицы и регистрируют детекторы.

Пояснение:

Правильный ответ — Полная светимость Солнца. Светимость — это полная энергия, излучаемая звездой в секунду. Зная энергию, выделяемую в одной элементарной реакции синтеза, и количество рождающихся при этом нейтрино, можно точно подсчитать общее количество реакций и, следовательно, полный поток нейтрино.

Пояснение:

Правильный ответ — Всего несколько десятков атомов. Несмотря на гигантский поток нейтрино (миллиарды на см² в секунду), вероятность их взаимодействия с веществом (сечение захвата) ничтожно мала. Поэтому даже в 400 кубометрах жидкости за длительное время происходит лишь единичное количество реакций превращения хлора в аргон.

Пояснение:

Правильный ответ — Что в недрах Солнца действительно протекают термоядерные реакции. Регистрация нейтрино стала первым прямым экспериментальным подтверждением теоретических моделей внутреннего строения звезд. Это доказало, что энергия звезд рождается именно в процессах ядерного синтеза.

Пояснение:

Правильный ответ — Перхлорэтилен. Это органическое соединение (C2Cl4), широко применяемое в химчистке, было выбрано из-за высокого содержания атомов хлора и доступности в больших объемах. Атомы хлора в составе этой жидкости служили мишенями для улавливания солнечных нейтрино.