Строительство массового нейтринного эксперимента началось в миле под землей

По завершении LBNF / DUNE станет крупнейшим из когда-либо построенных в США экспериментов по изучению свойств загадочных частиц, называемых нейтрино. Раскрытие тайн этих частиц может помочь объяснить больше о том, как работает Вселенная и почему во Вселенной доминирует материя, а не антивещество."Этот новаторский проект и масштабные подземные раскопки, которые вскоре последуют, являются четким сигналом для мирового научного сообщества о том, что США продвигаются вперед со своим амбициозным планом по проведению глобального меганаучного проекта, сосредоточенного на выяснении свойств нейтрино как центральных элементах его высоких достижений. — программа по физике энергии на следующие два десятилетия или более, — говорит Дэвид Макфарлейн из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США. Он возглавляет комитет по нейтрино с длинной базой, который рассматривает научный, технический и управленческий прогресс, планы и решения, связанные с LBNF / DUNE.

В ходе эксперимента исследователи отправят пучок нейтрино на 800 миль через Землю — из Национальной ускорительной лаборатории Ферми недалеко от Чикаго в лабораторию Сэнфорд, где четырехэтажный подземный детектор весом 70 000 тонн будет улавливать частицы. Ученые будут изучать взаимодействие нейтрино в детекторе, стремясь лучше понять изменения, которые претерпевают частицы, путешествуя по стране менее чем за мгновение ока.С момента своего открытия 61 год назад нейтрино оказались одной из самых удивительных субатомных частиц, и тот факт, что они переходят между тремя различными состояниями, является одним из их самых больших сюрпризов.

Это открытие началось с эксперимента с солнечными нейтрино под руководством физика Рэя Дэвиса, проведенного в 1960-х годах в той же подземной шахте, где теперь будет размещаться LBNF / DUNE. За эту работу он был удостоен Нобелевской премии по физике 2002 года.Ученые DUNE также будут искать различия в поведении нейтрино и их аналогов из антивещества, антинейтрино, которые могут дать ключ к разгадке того, почему материя вообще существует и почему материя и антивещество не аннигилировали друг друга после Большого взрыва. Более того, исследователи DUNE будут наблюдать за нейтрино, образующимися при взрывах звезд, чтобы углубить наше понимание этих мощных космических событий, и они будут искать ответ на давний фундаментальный вопрос о том, стабильны ли протоны, компоненты атомных ядер, или имеют ограниченное время жизни.

Учреждения в десятках стран внесут свой вклад в строительство DUNE. Эксперимент привлечет студентов и молодых ученых со всего мира, поможет воспитать новое поколение лидеров в этой области и сохранить высококвалифицированные научные кадры в Соединенных Штатах и ​​во всем мире.Прототипы детекторов DUNE строятся в CERN, европейской лаборатории физики элементарных частиц, которая является основным партнером проекта.

Технология, усовершенствованная для этих меньших версий, будет протестирована и расширена, когда будут построены массивные детекторы DUNE.«Наша группа принимает участие в создании и эксплуатации системы сбора данных для прототипа в CERN, который начнет сбор данных в 2018 году», — говорит Марк Конвери, руководитель группы LBNF / DUNE SLAC. «Мы также будем участвовать в анализе этих данных, а также данных с аналогичных детекторов, используя передовые методы, такие как машинное обучение. Этот опыт поможет нам оптимизировать конструкцию детектора на 70 000 тонн.

Мы очень рады увидеть начало строительства в Сэнфордской лаборатории как первый шаг к созданию гигантского детектора ».SLAC также стремится к пониманию свойств нейтрино с помощью множества других дополнительных экспериментальных программ. «SLAC быстро становится центром исследований нейтрино, свойства которых являются важным компонентом понимания космологии и эволюции Вселенной после Большого взрыва», — говорит Джоанн Хьюетт, директор отдела физики элементарных частиц в SLAC.Теперь, когда первая лопата земли перемещена, бригады начнут выкопать более 870 000 тонн породы, чтобы создать огромные подземные пещеры для детектора DUNE. Строительство рассчитано на 10 лет.

Это исследование финансируется Управлением науки Министерства энергетики США совместно с ЦЕРН и международными партнерами из 30 стран. Сотрудники DUNE приехали из учреждений Армении, Бразилии, Болгарии, Канады, Чили, Китая, Колумбии, Чехии, Финляндии, Франции, Греции, Индии, Ирана, Италии, Японии, Мадагаскара, Мексики, Нидерландов, Перу, Польши, Румынии, России. , Южная Корея, Испания, Швеция, Швейцария, Турция, Украина, Великобритания и США.


4 комментария к “Строительство массового нейтринного эксперимента началось в миле под землей”

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *