И это как раз то место, где у нейтр
ино маленькая энергия, и поэтому чувствительность эксперимента к массе
Ц наибольшая.
Здесь показано, какой эффект вызывает наличие массы. Если масса всего ли
шь 10 электрон-вольт, то тогда количество электронов в этой заштрихованно
й области составляет примерно 10 в минус десятой от полной интенсивности
этого бета-спектра. Если масса Ц один электрон-вольт, то это 10 в минус три
надцатой. То есть приходится выделить фантастически маленькую долю все
го бета-спектра, не повредив, так сказать, при этом ее формы. Для этого как р
аз удобнее всего бета-распад трития.
Здесь два рисунка. На правом рисунке показана маленькая область кубика и
то, как все выглядит, если увеличить все почти в 2000 раз. Таким образом, нахож
дение провала на этом кусочке и является задачей эксперимента. Для этого
надо построить соответствующий спектрометр. А со спектрометрами очень
долгая история. Можно первый рисунок? Здесь очень интересная зависимост
ь. Это чувствительность экспериментов к массе нейтрино в зависимости от
времени. И, как видите, в логарифмическом масштабе Ц это прямая линия. Ока
зывается, что в тех экспериментах, которые длятся примерно 30-50 лет, улучшен
ие качества эксперимента происходит экспоненциально. То есть можно даж
е предсказать, где будет следующая точка, и, как ни странно, это почти всег
да выполняется, правда, с точностью плюс-минус единица.
С.Г. Кстати сказать, на этом рисунке вы видите, что в ИТЭФ вроде б
ы даже и обнаружили массу.
В.Л. Об этом в двух словах. В 80-м году был большой шум, потому что гр
уппа из Института теоретической и экспериментальной физики объявила, ч
то она видит в бета-распаде трития отклонения от разрешенной формы, кото
рые свидетельствуют, что масса нейтрино Ц 30 электрон-вольт.
С.Г. Или 18 электрон-вольт.
В.Л. Нет, 30 электрон-вольт, 29 плюс-минус два. Это было железное зая
вление. Это вызвало очень большой шум, потому что это, во-первых, объяснял
о наличие темной материи…
С.Г. И образование галактик.
В.Л. Да, на все массы хватало. И эксперимент, надо сказать, был оче
нь квалифицированный. И спектрометр Третьякова Ц великолепный спектро
метр для того времени. И тем не менее…
А.Г. Ошиблись на порядок.
В.Л. Да, ошиблись на порядок. Переоценили чувствительность сво
ей установки.
С.Г. Ну и в обработке данных там было не все гладко…
В.Л. Конечно, тут же люди бросились это дело перемерять. На подго
товку такого эксперимента ушло 10 лет. И первые эксперименты были сделаны
уже только в 90-ом году. Они показали, что все-таки ИТЭФ не прав.
С.Г. Здесь я хочу сказать о пользе, которая иногда бывает от ошиб
ки. Когда была эта ошибка, все бросились проверять, по-моему, 15 лабораторий.

В.Л. 20 лабораторий.
С.Г. Так что иногда ошибки бывают полезными.
В.Л. И вот в 90-ом году только начали вступать в строй установки с г
раницей порядка 100 квадратных электрон-вольт. Надо сказать, что масса мер
яется в квадратных электрон-вольтах, она получается из спектра. И видно, к
ак масса уточнялась в течение нескольких лет. Но более серьезное уточнен
ие началось только с 94-го года, когда появился наш первый результат.
В чем состоит наш эксперимент, может быть, два слова. Понимаю, времени для
этого мало. Пожалуйста, пятый рисунок. Здесь показан спектрометр и источ
ник. Это целая система, которая была создана и дала результаты, показанны
е на предыдущем рисунке. Слева находится сверхпроводящая труба с полем о
т 1 до 5 Тесла, в котором электроны движутся адиабатически, то есть вдоль ма
гнитных силовых линий. Тритий инжектируется в центр самой левой трубы, м
агнитное поле уводит электроны, а тритий по обоим концам этой трубы отка
чивается диффузионными насосами и снова поступает в трубу так, что образ
уется циркуляция. Образуется облако трития с постоянной плотностью, кот
орая испускает электроны, которые можно уже мерить и быть уверенным, что
искажение спектра определяется только взаимодействием электрона с три
тием Ц а это минимальное искажение.
Чтобы использовать все возможности такого источника пришлось, собстве
нно, придумать такой спектрометр, в котором измерение происходит интегр
альным способом, то есть пропускаются электроны с энергией выше потенци
ала цилиндрического электрода в центре спектрометра… Ну, я не буду расск
азывать подробности, но важно, что такой спектрометр позволяет получить
разрешение сразу в несколько электрон-вольт и добраться до крайней точк
и бета-спектра, на минимальные расстояния от конца.
С.Г. Поскольку я в восторге от эксперимента, то кое-что добавлю.
Понимаете, он работает в области 10 минус в одиннадцатой. Чтобы ему не меша
л остальной фон, он отсекается электрическим полем. Он ставит поле на 18 с п
оловиной, скажем, или больше электрон-вольт и электроны с меньшей энерги
ей в детектор не попадают.
А.Г. Такое электронное сито получается.
С.Г. Не сито, а просто нож, я бы сказал, который отсекает как раз ну
жную ему область. Чтобы точнее измерять энергию, он имеет магнитное поле
с такими как бы пробками.
В.Л. То, что называется «пробкотрон».
С.Г. На этом принципе Будкером была придумана термоядерная уст
ановка «Огра».
В.Л. Здесь главное, что с помощью магнитного поля можно избежат
ь регистрации электронов, которые родились на стенках. Электростатичес
кие спектрометры все страдают именно тем, что в остаточном газе образуют
ся ионы, они бомбардируют стенки, электроны попадают в детектор…
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75