Шарик на весах: как поймали распад одного атома экспресс
Крошечная стеклянная сфера парит в луче лазера, как пылинка в солнечном свете. Внутри неё — радиоактивный свинец, который время от времени распадается. Каждый распад выбрасывает заряженные частицы, и сфера теряет или приобретает крошечный электрический заряд.
Учёные заставили сферу колебаться в переменном электрическом поле и по этим колебаниям вычисляли её заряд тысячу раз в секунду. Рядом стоял детектор, который ловил вылетающие частицы. Когда детектор срабатывал, заряд сферы менялся скачком — меньше чем на заряд одного электрона. Так удалось связать каждый распад с изменением заряда.
Оказалось, что альфа-распады и бета-распады выбивают из сферы разные наборы зарядов. Альфа-частицы, тяжёлые и быстрые, уносят больше заряда, а бета-частицы — меньше. Более того, альфа-распад радона, который рождается из свинца, выбивает целый ливень медленных электронов с поверхности сферы.
Этот метод открывает путь к изучению самых слабых радиоактивных выбросов — по одному распаду за раз. Как если бы мы научились слышать каждый удар капли дождя по стеклу, а не только общий шум ливня.
Сфера настолько чувствительна к заряду, что замечает потерю даже доли заряда одного электрона — меньше, чем заряд любого известного свободного объекта.