BelNET logo

Электронный портал ядерных знаний Республики Беларусь

Belarusian Nuclear Education and Training Portal - BelNET

eng

rus

Материал портала ядерных знаний BelNET
статья/документ по запросу ресурса "3708"
Новости ЦЕРН: Подготовка к новой эре нейтринных исследований

Криостат ProtoDUNE
Криостат ProtoDUNE в ЦЕРНе. Изображение: ЦЕРН
2023-06-20

На сайте ЦЕРН размещена интересная информация "Preparing for the next era of neutrino research" - "Подготовка к новой эре нейтринных исследований".

Команды на платформе CERN Neutrino в настоящее время модернизируют и собирают несколько детекторов, чтобы помочь крупным экспериментам в США и Японии раскрыть эти загадочные частицы.

В ЦЕРН на территории Лаборатории в Превессене во Франции находятся два больших ящика, заключенных в красную решетку. Внутри этих ящиков находятся огромные камеры, окруженные блестящей нержавеющей сталью. Ящики — это модули криостата эксперимента ProtoDUNE. Несмотря на их большой размер, они крошечные по сравнению с будущими размерами их преемников для Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), обширного нейтринного эксперимента, который в настоящее время проводится в США. Здесь также находится сборочная станция для эксперимента Tokai to Kamioka (T2K), еще одного крупного нейтринного объекта в Японии.

Нейтрино — один из наименее известных типов частиц в Стандартной модели. Хотя нейтрино являются самыми распространенными массивными частицами во Вселенной, они имеют очень маленькую массу и взаимодействуют только за счет гравитации и слабого ядерного взаимодействия, что затрудняет их изучение. Однако нейтрино могут дать ключ к фундаментальным вопросам, например, почему Вселенная заполнена материей, а не антиматерией. Так называемые эксперименты с нейтринными колебаниями с длинной базой могли бы помочь ответить на эти вопросы, изучая, как нейтрино меняют свой «аромат» или колеблются при перемещении на большое расстояние или базовую линию.

После постройки в США DUNE отправит пучок нейтрино из Национальной ускорительной лаборатории Ферми (Fermilab) недалеко от Чикаго, штат Иллинойс, на расстояние более 1300 километров через Землю к детекторам нейтрино, расположенным на глубине 1,5 км под землей в Сэнфордском подземном исследовательском центре. (SURF) в Сэнфорде, Южная Дакота. Сами детекторы представляют собой огромные криостаты, заполненные жидким аргоном. Когда нейтрино взаимодействуют с аргоном, что случается лишь изредка, происходит ионизация атомов аргона. Затем свободные электроны и атомы аргона разделяются электрическим полем, проходящим через детектор. Форма электронного облака, создаваемого ионизацией, сохраняется и регистрируется электродными датчиками, расположенными на стенках криостата. Это создает изображения траекторий частиц, созданных взаимодействиями нейтрино, что позволяет физикам определять свойства нейтрино, такие как их аромат и масса. Эти детекторы, в которых используется комбинация электрических полей, проходящих через объем жидкости, называются камерами временной проекции.

Всю подробную информацию см. здесь. Портал BelNET ранее писал про новые нейтринные эксперименты (см. новый подраздел Нейтринные эксперименты) и обещает следить за этой темой и далее.

Загрузить:
acern_logo.gif4594image/gif2020-05-11 15:39:57
Вход, регистрация