Скрытая в недрах гор Кайпин на юге Китая, на глубине 700 метров, практически завершена постройка уникальной научной установки – Подземной Нейтринной Обсерватории Цзянмэнь (JUNO). Этот грандиозный эксперимент, в котором задействованы передовые технологии, нацелен на раскрытие одной из фундаментальных загадок физики: определения иерархии масс трех типов нейтрино.
Нейтрино – это элементарные частицы, характеризующиеся крайне малой массой и отсутствием электрического заряда. Их существование было предсказано в начале XX века, но из-за их «неуловимости» изучение этих частиц представляет собой непростую задачу. Более того, у нейтрино есть античастицы – антинейтрино. Эксперимент JUNO будет изучать и те, и другие.
Главная цель JUNO – выяснить, какой из трех типов нейтрино обладает наибольшей массой. Это важно для понимания фундаментальных законов природы и, в частности, для углубления наших знаний об эволюции Вселенной.
В основе JUNO лежит гигантский детектор, ключевым элементом которого является акриловая сфера диаметром 35 метров. Внутри этой сферы содержится 20 000 тонн жидкого сцинтиллятора. При взаимодействии с антинейтрино, сцинтиллятор испускает слабые вспышки света, которые затем улавливаются десятками тысяч фотоумножителей.
Обсерватория JUNO будет регистрировать антинейтрино, генерируемые двумя атомными электростанциями, расположенными на расстоянии около 50 километров от подземной лаборатории. Для защиты от фоновых излучений, которые могли бы исказить результаты измерений, вокруг акриловой сферы располагается резервуар, наполненный водой. Эта своеобразная водяная защита фильтрует частицы, которые могут имитировать антинейтрино.
Заполнение водой конструкции началось 18 декабря. Эта подготовительная работа является важным этапом перед запуском JUNO. Начало сбора научных данных запланировано на лето 2025 года. К этому моменту все системы детектора должны быть полностью отлажены и откалиброваны.
Комплекс JUNO включает в себя стальную структуру диаметром около 40 метров. Фотоумножители, установленные внутри, представляют собой высокочувствительные датчики, способные регистрировать мельчайшие световые сигналы.
Проект JUNO – это результат многолетних усилий со стороны учёных и инженеров. Он воплощает в себе стремление человечества к познанию самых глубин мироздания и к разгадке тайн, которые ещё предстоит открыть.
Изображения предоставлены JADE GAO/AFP via Getty Images и IHEP. Это дает возможность увидеть масштабы проекта и сложность конструкции.
Благодаря JUNO, учёные надеются ответить на фундаментальный вопрос о массе нейтрино, что, в свою очередь, может привести к пересмотру существующих представлений о физике элементарных частиц и космологии. Определение иерархии масс нейтрино может внести значительный вклад в понимание природы тёмной материи и тёмной энергии, составляющих большую часть Вселенной.
Таким образом, Подземная Нейтринная Обсерватория Цзянмэнь (JUNO) – это впечатляющий инженерный проект и важный шаг на пути к расширению границ человеческого знания о самых фундаментальных аспектах нашего мира. Эксперимент обещает стать прорывом в изучении нейтрино и способствовать глубокому пониманию строения Вселенной.
Изображение носит иллюстративный характер
Нейтрино – это элементарные частицы, характеризующиеся крайне малой массой и отсутствием электрического заряда. Их существование было предсказано в начале XX века, но из-за их «неуловимости» изучение этих частиц представляет собой непростую задачу. Более того, у нейтрино есть античастицы – антинейтрино. Эксперимент JUNO будет изучать и те, и другие.
Главная цель JUNO – выяснить, какой из трех типов нейтрино обладает наибольшей массой. Это важно для понимания фундаментальных законов природы и, в частности, для углубления наших знаний об эволюции Вселенной.
В основе JUNO лежит гигантский детектор, ключевым элементом которого является акриловая сфера диаметром 35 метров. Внутри этой сферы содержится 20 000 тонн жидкого сцинтиллятора. При взаимодействии с антинейтрино, сцинтиллятор испускает слабые вспышки света, которые затем улавливаются десятками тысяч фотоумножителей.
Обсерватория JUNO будет регистрировать антинейтрино, генерируемые двумя атомными электростанциями, расположенными на расстоянии около 50 километров от подземной лаборатории. Для защиты от фоновых излучений, которые могли бы исказить результаты измерений, вокруг акриловой сферы располагается резервуар, наполненный водой. Эта своеобразная водяная защита фильтрует частицы, которые могут имитировать антинейтрино.
Заполнение водой конструкции началось 18 декабря. Эта подготовительная работа является важным этапом перед запуском JUNO. Начало сбора научных данных запланировано на лето 2025 года. К этому моменту все системы детектора должны быть полностью отлажены и откалиброваны.
Комплекс JUNO включает в себя стальную структуру диаметром около 40 метров. Фотоумножители, установленные внутри, представляют собой высокочувствительные датчики, способные регистрировать мельчайшие световые сигналы.
Проект JUNO – это результат многолетних усилий со стороны учёных и инженеров. Он воплощает в себе стремление человечества к познанию самых глубин мироздания и к разгадке тайн, которые ещё предстоит открыть.
Изображения предоставлены JADE GAO/AFP via Getty Images и IHEP. Это дает возможность увидеть масштабы проекта и сложность конструкции.
Благодаря JUNO, учёные надеются ответить на фундаментальный вопрос о массе нейтрино, что, в свою очередь, может привести к пересмотру существующих представлений о физике элементарных частиц и космологии. Определение иерархии масс нейтрино может внести значительный вклад в понимание природы тёмной материи и тёмной энергии, составляющих большую часть Вселенной.
Таким образом, Подземная Нейтринная Обсерватория Цзянмэнь (JUNO) – это впечатляющий инженерный проект и важный шаг на пути к расширению границ человеческого знания о самых фундаментальных аспектах нашего мира. Эксперимент обещает стать прорывом в изучении нейтрино и способствовать глубокому пониманию строения Вселенной.
