У США запустили детектор GRETA для мапування атомних ядер

Новий прилад GRETA (Gamma-Ray Energy Tracking Array) провів перші успішні вимірювання на установці для рідкісних ізотопних пучків FRIB, розташованій на базі Мічиганського університету. Під час тестування система підтвердила всі заплановані технічні характеристики.

Детектор вловлює гамма-промені, що виникають при зіткненні та розпаді атомних ядер. Це дозволяє фізикам аналізувати сили, які утримують ядро, та вивчати його внутрішню будову.

Головна відмінність GRETA від традиційних спектрометрів — у принципі роботи. Замість фіксації сумарної енергії фотона в одному блоці, прилад використовує кристали з високочистого германію та сегментовані електричні контакти. Це дозволяє обчислювати точні тривимірні координати влучання кожного фотона.

Такий підхід дає змогу відділяти слабкі сигнали від фонового шуму, що критично важливо для дослідження рідкісних короткоживучих ізотопів.

Керівник проєкту Пол Феллон, директор відділу ядерної фізики Berkeley Lab, зазначив, що подальші випробування мають на меті перевірити чутливість GRETA до найслабших гамма-переходів та порівняти її ефективність із попередніми поколіннями детекторів.

Тестування підтвердило, що синхронізація та енергетична роздільна здатність системи відповідають комп'ютерним симуляціям. Для калібрування вчені спрямували пучок легких ядер на нерухому мішень — зіткнення утворювали збуджені складені ядра, які розпадалися серією гамма-випромінювань.

Після завершення характеризації GRETA переходить у режим постійної роботи як основний інструмент FRIB. Отримані дані допоможуть у трьох напрямках: визначенні меж стабільності ядра, вивченні шляхів розпаду, схожих на реакції в зірках, та перевірці фундаментальних фізичних законів через відхилення в субатомному розпаді.