Най-големият детектор за неутрино в света, масивно, сферично съоръжение, разположено на дълбочина 700 метра под земята в провинция Гуангдонг в Южен Китай, предостави първия си набор от експериментални резултати. Учените, ръководещи усилията, казват, че откритията от подземната обсерватория за неутрино Jiangmen или JUNO са постигнали впечатляваща точност.
Съоръжението JUNO, първият в света детектор от следващо поколение с висока точност, отне десетилетие за проектиране и изграждане. Той е предназначен да открива и измерва енергийния спектър на неутрино – малки, фундаментални частици – произведени от атомните електроцентрали Taishan и Yangjiang, които се намират на 53 километра.
„Неутрино са фундаментални частици. Тяхната маса е около една милионна от тази на електрона и те се движат със скорости, близки до скоростта на светлината“, каза Уан Ифан, академик на Китайската академия на науките и ръководител на проекта JUNO. Той отбеляза, че неутриното играят ключова роля в космологията, физиката на частиците и астрофизиката и че техните свойства влияят върху историята и бъдещето на Вселената.
Учените знаят, че има три вида неутрино. Докато пътуват в космоса, те могат спонтанно да превключват или да осцилират между тези типове. Това явление, което се управлява от шест ключови параметъра, се случва, защото всеки тип е квантова суперпозиция на три различни масови състояния.
„Оцилацията на неутрино осигурява най-чувствителната сонда на йерархията на масата на неутрино“, каза Уанг, позовавайки се на решаващия въпрос как трите вида неутрино са подредени според тяхната маса.
Използвайки ефективни данни, събрани в продължение на 59 дни след като съоръжението започна работа на 26 август, детекторът JUNO вече е измерил два ключови параметъра с почти два пъти по-висока точност, постигната през последните 50 години.
Цао Джун, директор на Института по физика на високите енергии към Китайската академия на науките, обясни, че тези два параметъра, първоначално измислени с помощта на слънчеви неутрино, са потвърдени като измерими с помощта на неутрино, произведени в ядрени реактори. По-ранни проучвания показаха малка, но забележима разлика между резултатите от слънчевото и реакторното неутрино, което учените смятат, че намеква за възможна нова физика.
Cao каза, че последното измерване на JUNO на 2397 неутрино от ядрените реактори потвърждава тази разлика. Несъответствието, което може да бъде причинено от източниците на неутрино или точността на измерване, може да бъде окончателно доказано или опровергано само чрез използване на детектора JUNO за измерване както на слънчевите, така и на реакторните неутрино в бъдеще.
„Постигането на такава прецизност в рамките само на два месеца работа показва, че JUNO работи точно както е проектирано“, каза Уанг. „С това ниво на точност JUNO скоро ще определи подреждането на масата на неутрино, ще тества рамката на осцилацията на неутрино и ще търси нова физика извън стандартния модел на физиката на частиците.“
Проектът JUNO е голямо международно усилие, ръководено от Китайския институт по физика на високите енергии, включващо повече от 700 учени от 75 институции в 17 страни и региони.
Динг Чибиао, вицепрезидент на Китайската академия на науките, каза, че проектът е широкомащабно международно сътрудничество в областта на фундаменталните научни изследвания, което демонстрира „отворената, кооперативна и печеливша философия“ на Китай.
„Като председател на институционалния съвет на JUNO, аз съм горд да видя, че това глобално усилие достига такъв крайъгълен камък“, каза Маркос Дракос, физик по високи енергии от Франция.
Концепцията на детектора е предложена през 2008 г. Неговият основен компонент е най-големият в света акрилен резервоар, пълен с ултрапрозрачен течен сцинтилатор, който се използва за взаимодействие с неутрино и излъчване на слаби светкавици.
JUNO следва първо поколение детектор за неутрино в Китай, експериментът за неутрино в реактора Daya Bay в Гуангдонг, който работи от 2011 до 2020 г.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта
