Группа ученых Национального исследовательского ядерного университета МИФИ разработала и успешно запустила уникальную научную установку ПРИЗМА, которая действует как наземный барометр космической погоды.
Как рассказал руководитель установки кандидат физико-математических наук Дмитрий Громушкин, ПРИЗМА состоит из 36 детекторов. Корпуса детекторов представляют собой светонепроницаемые пластиковые бочки. На их дне размещено особое вещество – сцинтиллятор, способное светиться при прохождении через него заряженных элементарных частиц. В верхней части корпуса крепятся фоточувствительные элементы, регистрирующие возникающие в сцинтилляторе вспышки света.
– Идея состояла в том, чтобы в качестве основного чувствительного материала детекторов использовать гранулы сульфида цинка, активированного ионами серебра, – сказал Дмитрий Громушкин. – Это вещество способно светиться при прохождении заряженных частиц. Для усиления свойств этого материала мы предложили добавить внутрь гранул изотоп лития-6. В отличие от основного изотопа лития-7, который содержится в аккумуляторах различных гаджетов, изотоп лития-6 очень охотно вступает в ядерные реакции с нейтронами.
Ученые считают, что прилетевшая из далекого космоса частица может обладать достаточно высокой энергией. И при ее ударе о ядро азота или кислорода будут рождаться новые ядерно-активные частицы, которые называются мезонами. Эти мезоны могут иметь энергию, достаточную для расщепления других ядер. Так возникают мезоны второго поколения, потом третьего и так далее. До уровня моря доходят частицы одиннадцатого или двенадцатого поколения, их уже очень много, поскольку некоторые мезоны распадаются и запускают цепочки различных реакций. Так всего лишь от одного прилетевшего из космоса протона могут родиться десятки миллионов вторичных частиц.
– Поперечный радиус этого каскада составляет порядка сотни метров, поэтому он называется широким атмосферным ливнем, – объяснил Дмитрий Громушкин.
Установка ПРИЗМА начала работу осенью 2025 года. И в первые же недели на ней были зарегистрированы события, связанные с активностью Солнца. Главным испытанием для обновленной установки стала мощнейшая солнечная вспышка, произошедшая 11 ноября.
– Обычно через день-два после больших вспышек на Солнце у нас на Земле поток тепловых нейтронов заметно уменьшается. Происходит это из-за того, что к нашей планете подходит корональный выброс масс, который экранирует протоны космических лучей, – сказал ученый. – По сути, от Солнца к нам летит плазма. И ее скорость составляет 500 – 1000 километров в секунду. С такой скоростью плазма добирается до Земли несколько суток, и чем больше этой плазмы, тем сильнее снижается фон тепловых нейтронов. Однако в редких случаях можно наблюдать не уменьшение, а рост фонового потока. Так происходит, когда солнечная вспышка работает как ускоритель и разгоняет летящие от Солнца протоны, которые достигают Земли за несколько минут. 11 ноября произошла самая большая в этом году вспышка, и менее чем через час после нее мы уже регистрировали превышение потока.
Мона Платонова.
Фото rea.ru
