Международная группа физиков предложила теоретический метод, который позволяет использовать термоядерные реакторы для поиска аксионов — гипотетических частиц, рассматриваемых как кандидаты на роль тёмной материи. Работа опубликована в журнале Journal of High Energy Physics.
Исследование возглавил профессор Университета Цинциннати Юре Зупан. Учёные рассмотрели реактор, работающий на смеси дейтерия и трития в камере с литиевой оболочкой, по конструкции похожий на создаваемый во Франции ITER. В таких установках образуется большое количество нейтронов, которые взаимодействуют с материалом стенок. В результате ядерных реакций в оболочке могут рождаться новые частицы.
Авторы также описали второй возможный механизм — образование частиц при замедлении нейтронов, когда высвобождается энергия тормозного излучения. По расчётам, оба процесса теоретически способны приводить к генерации аксионов или частиц с похожими свойствами прямо внутри реактора.
Зупан напомнил, что общая идея обсуждалась в сериале «Теория Большого взрыва»: персонажи пытались сравнить шансы обнаружения аксионов от Солнца и от реактора, но не смогли сформулировать работоспособную схему. По его словам, Солнце действительно даёт больше частиц за счёт колоссальной энергии, однако в термоядерных установках можно задействовать иные реакции, которые делают поиск аксионов перспективным.
Аксионы относятся к числу основных кандидатов на тёмную материю — компонент, который, как считается, составляет большую часть массы Вселенной, не взаимодействует со светом и пока не обнаружен напрямую. Предложенный подход, по мнению авторов, может в будущем дополнить существующие эксперименты по поиску тёмной материи, если удастся разработать детекторы, чувствительные к таким частицам в условиях термоядерного реактора.
Читайте также: