Поиск - новости науки и техники

Неуловимый аромат

В Китае стартовал крупный международный эксперимент в области физики элементарных частиц – заработал подземный детектор нейтрино Дайя Бей. Об этом сообщает Physicsworld.com.
Строительство сложной установки для эксперимента, связанного с реактором Дайя Бей (Daya Bay Reactor Neutrino Experiment), будет завершено в будущем году. Собственно эксперимент, проводимый в партнерстве 19 китайских и 16 университетов США, а также физиков из России и Чехии, направлен на определение последнего неизвестного угла смешивания нейтрино, который обозначается как θ13. Нейтрино – частицы без заряда, но, как предполагается, с некоторой массой, и бывают они трех видов, или ароматов: электронные, тау и мюонные нейтрино. И эти три аромата переходят один в другой, осциллируют, а нейтрино с разными массами смешиваются. И вот это смешивание определяется так называемыми углами смешивания: двумя большими и одним маленьким, который ищут ученые. Физики представляют результаты смешивания нейтрино с разными массами в виде матрицы, часть параметров которой может быть определена только опытным путем. А результатом смешивания нейтрино разных масс является возникновение осцилляций ароматов, то есть переход нейтрино одного аромата в нейтрино другого аромата. Именно ароматы улавливают детекторы, созданные в разных частях света, по вылету соответствующей частицы – электрона, мюона или тау. Определение массы нейтрино важно не только само по себе, как фундаментальная величина, но и в связи с остающейся до сих пор необъясненной асимметрией Вселенной, а именно с загадочной причиной превалирования обычной материи над антиматерией, несмотря на то что в момент Большого взрыва материи и антиматерии образовалось поровну. В эксперименте Дайя Бей должны регистрироваться электронные антинейтрино, которые будут образовываться при ядерном бета-распаде в двух соседствующих ядерных реакторах, находящихся в 55 км северо-восточнее Гонконга. По поведению антинейтрино физики попытаются понять природу дисбаланса между материей и антиматерией во Вселенной.
Стоимость эксперимента Дайя Бей – 68 миллионов долларов, их в равных долях вносят американская и китайская стороны, кроме того, Китай берет на себя расходы по гражданско-инженерному комплексу. Вся установка для регистрации нейтрино будет располагаться в трех залах, куда поместят одинаковые детекторы, каждый из которых представляет собой емкость, заполненную 20 тоннами жидкостного гадолиниевого сцинтиллятора. Искомые частицы, сталкиваясь с жидкостью, вызовут свечение, которое уловят фотоумножители, в большом количестве окружающие эту экспериментальную среду. Первый экспериментальный зал уже готов, он в 300 метрах от реактора Дайя Бей, второй зал в 500 метрах от реактора Линь Ао, его достроят в ближайшие месяцы, оба этих зала называются ближними детекторами. Они находятся на глубине 100 метров, что должно их защитить от проникновения космических лучей. В каждом зале по два детектора с гадолиниевой жидкостью, и здесь будут отлавливать электронные антинейтрино, поступающие от реакторов. Третий экспериментальный зал в
3 км от обоих реакторов и на глубине 300 метров, его достроят будущим летом. В третьем зале будет четыре детектора, которые должны будут регистрировать пучки электронных антинейтрино, прошедшие через два ближних детектора. И тогда любое ослабление сигнала укажет на осцилляцию, по которой можно будет судить о массе антинейтрино.

Нет комментариев