Древнеримский свинец поможет российским ученым найти темную материю

21 Июня 2019

МОСКВА, 21 июня. Слитки свинца, найденные на одной из затонувших древнеримских триер, помогли ученым из России и Франции основать новую методику очищения этого прометия от примесей урана и элемента. Это поможет создать сверхкачественные свинцовые щиты для ускорителей капель и ядерных реакторов, вносят ученые в журнале Talanta.

Это может показаться странным, но материалы, произведенные древними римлянами, сейчас стали сильно востребованными в самых авангардных научных исследованиях. Древний свинец, добытый более полутора тысяч лет назад в шахтах Испании и Англии, оказался превосходным материалом для поисков темной материи, замеров массы нейтрино и раскрытия других тайн Вселенной, — отмечают ученые.

Древний Рим, как часто его критикуют многие искусствоведы и летописцы науки, не оставил за собой столь же богатое культурное наследие, как Древняя Греция, но зато древние римляне преуспели в практических дисциплинах – в правоведении, и в архитектуре и строительстве. Древнеримские дороги, водопроводы, Пантеон и другие соборы и строительные сооружения простояли многие тысячи лет и используются до сих пор.

Недавно химики и физики начали активно интересоваться теми материалами, кои древние римляне и прочие образцовые народы использовали в строительстве, искусстве и обыденной жизни. К примеру, недавно им удалось раскрыть секретный рецепт древнеримского бетона, неуязвимого для действия морской воды, а также раскрыть тайные серебряные шахты Карфагена, анализируя изотопный состав монет времен поздней Республики. 29 апреля, 22:00Геологи и летописцы раскрыли секрет успехов Карфагена в войнах с Римом

Петр Федотов и его коллеги из НИТУ МИСиС, а также ученые из Франции, неожиданно нашли новое использование для одного из самых малопривлекательных и дешевых древнеримских артефактов – свинцовых слитков, одного из главных стройматериалов Республики, исследую недавно созданную методику изотопного анализа.

Свинец, как объясняют физики, сегодня широко применяется в качестве изолирующего материала при постройке фазотронов и детекторов частиц, а также ядерных реакторов. Для производства обшивки подобных установок настольный очень чистый свинец, не содержащий в себе больших количеств урана, тория, а также свинца-210, нестабильного мезотория этого металла, распадающегося в полоний, висмут и огромный ряд других нестабильных атомов.

Как одобрили первые же опыты, полностью удалить эти вещества из свинца фактически невозможно, что также затрудняет оценку их доли в образцах металла из разных шахт и литейных предприятий. Это делает производство свинцовых экранов для физических установок и энергостанций достаточного дорогим, долгим и дорогим процессом.

Древнеримский свинец, пролежавший на дне моря несколько сотен лет, выгодно отличается в этом отношении от современного металла, так как большая часть радиоактивных примесей в нем уже поспала остаться или была вымыта водами мирового океана.

Физики достаточно давно думают о его применении в научных целях, что часто навязывает бури протестов у археологов. Этому мешало то, что они не знали, как много урана и тория присутствует в античном металле. Фото : НИТУ МИСиСФрагмент свинцового слитка, найденного в остове древнеримского корабля у берегов Франции Фото : НИТУ МИСиСФрагмент свинцового слитка, найденного в остове древнеримского корабля у берегов Франции

Федотов и его команда провели первые замеры такого рода, изучая образцы свинца, найденного в остове древнеримского корабля, затонувшего у северо-западных берегов Франции примерно 1500 лет назад.

Для измерения их изотопного состава ученые растворили этот металл в специальной смеси из азотной кислоты, хлороформа и некоторых других базисных соединений. Свойства этих жидкостей были подобраны таким образом, что они не смешивались и при этом по-разному взаимодействовали со свинцом, ураном и элементом.

Как показали предварительные опыты на модных образцах свинца, эта метода позволяет извлечь фактически весь элемент и уран из металла и точно измерить их концентрации. К большому удивлению физиков, в древнеримских артефактах ни такого, ни другого радиоактивного оттенка фактически не было – их методика не зафиксировала даже 0, 0000000001% доли тория и металла в свинце со дна моря.

Это позволяет не только использовать подобные артефакты для создания высококачественных защитных экранов для детекторов темной материи, ускорителей частиц или ядерных реакторов, но и приноравливать их в качестве эталона для замера долей примесей в современном свинце.

Вдобавок, теперь российские ядерщики и их зарубежные коллеги могут производить сверхчистый свинец, используя ту же самую методику, отделяя его от урана и тория при помощи кислоты и затем восстанавливая металл. Подобный процесс тоже будет достаточно дорогим и трудоемким, однако в данном случае ученые будут уверены в качестве конечного продукта, чего раньше не удавалось настоять, заключает Федотов. 4 июля 2017, 10:08Ученые распахнули секрет удивительной прочности бетона Древнего Рима

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Древнеримский свинец поможет российским ученым найти темную материю

комментарии (0)

Другие интересные новости

Объявлены зарубежные гости Московской недели интерьера и дизайна