
Американские физики продемонстрировали в работе новую методику точного и «поштучного» измерения энергии электронов, 
испускаемых при радиоактивном распаде. В ближайшем будущем, когда точность измерений возрастет,
ее можно будет использовать для прямого измерения масс нейтрино, одной из самых важных,
«нобелевского» калибра задач современной физики элементарных частиц.
Работа с результатами исследования была опубликована на днях в журнале 
Physical Review Letters, а также доступна в архиве электронных препринтов; 
краткий рассказ о работе появился также в журнале Physics.Нейтрино — самые загадочные из известных элементарных частиц,
и одна из их загадок — необычайно малые массы. Настолько малые, что ни в каких экспериментах их пока не удается
измерить напрямую. С другой стороны, из-за нейтринных осцилляций достоверно известно, 
что эти массы ненулевые. Поскольку теоретики предложили уже сотни гипотез для объяснения природы нейтрино,
вопрос о прямом измерении их масс стоит ребром.
Сами нейтрино неуловимы, но их массу можно, в принципе, измерить по недостаче энергии электронов
в бета-распаде радиоактивных ядер, например трития. Такие эксперименты проводились,
но они пока дают лишь ограничение сверху (около 2 электронвольт), а для надежного измерения надо добраться в область
0,01-0,1 электронвольт. Сейчас готовится гигантская установка KATRIN, 
которая позволит снизить это значение еще в несколько раз, но дальше двигаться будет очень проблематично.Однако это может уже и не потребоваться. В установке Project 8
была реализована новая методика точного и поштучного измерения энергии электронов, 
которая совершенно не требует таких огромных ресурсов и вообще умещается на рабочем столе. 
Пока что авторы работы протестировали эту методику на пробном источнике, испускающем только электроны без нейтрино,
но дорога к нейтринным массам для этого эксперимента открыта.
Устройство установки Project 8 таково.
Маленькая газовая ячейка, помещенная в сильное магнитное поле, заполнялась радиоактивным 
изомером криптона 83mKr.
Его распад (внутренняя конверсия) 
протекает так: ядро испускает фотон, который не улетает, а поглощается тут же внутри атома и выбивает электрон.
В отличие от бета-распада, где электрон может иметь энергию в широком диапазоне,
здесь его энергия четко фиксирована (а точнее, может обладать набором значений в зависимости от того,
с какой электронной оболочки он вылетел).
Задача эксперимента — научиться измерять энергию этого электрона с высокой точностью.
Причем делать это надо поэлектронно, т.е. для каждого конкретного испущенного электрона, а не после усреднения по большой статистике.
