WikiDer > Большой аппарат для изучения Великого Объединения и нейтринной астрофизики

Large Apparatus studying Grand Unification and Neutrino Astrophysics

Большой аппарат для изучения Великого Объединения и нейтринной астрофизики или ЛАГУНА есть или был Европейский проект, направленный на разработку подземных сооружений следующего поколения очень больших объемов нейтрино обсерватория. Детектор должен быть намного больше и более чувствительным, чем любой предыдущий детектор, и сделать новые открытия в области физики частиц и астрономических частиц. В проекте участвует 21 европейский институт в 10 европейских странах, и в нем принимают участие более 100 ученых. По состоянию на 2011 год в рамках проекта проводилась оценка возможности развития инфраструктуры обсерватории и самих детекторов частиц обсерватории, а также поиск места для развертывания (7 кандидатов) в Европа. Также были предложения о слиянии проекта с аналогичными международными проектами, такими как ДЮСЕЛЬ.[1]

В июне 2011 года коллаборация LAGUNA завершила технико-экономическое обоснование создания предложенных детекторов нейтрино. Оплата исследований была произведена за счет средств ЕС (1,7 миллиона евро). Никаких дальнейших действий не известно.[2]

По состоянию на 2016 год проект LAGUNA, похоже, не существует. Никакого дальнейшего развития не произошло, и неясно, произойдет ли какое-либо развитие. Также был отменен аналогичный DUSEL-проект в США. Однако нейтринная составляющая проекта DUSEL (Long Baseline Neutrino Experiment, LBNE) была перезагружена как ДЮНА проект. Строительство DUNE началось в 2017 году в Sanford Lab в Северная Дакота, США с ожидаемым завершением в 2027 году. Ожидается, что при строительстве DUNE проект LAGUNA не будет построен, особенно потому, что проект DUNE был расширен из проекта только для США в международный проект, который теперь включает многие из исследователи со всего мира (особенно американские и европейские исследователи), которые работают над этой темой, тем самым ослабляя аргументы в пользу конструкции LAGUNA.

Детекторы

Изучаются три возможных технологии детекторов: детекторы MEMPHYS, GLACIER и LENA, MEMPHYS - детектор на водной основе, GLACIER - на жидком аргоне и на жидком сцинтилляторе LENA. Все детекторы работают, наблюдая слабый свет и электрический заряд, возникающий при взаимодействии нейтринной частицы с ядром жидкости внутри детектора. Детекторы будут располагаться глубоко под землей (даже на глубине 1,4 км), чтобы фильтровать шум, создаваемый атмосферными и космическими частицами, которые бомбардируют все на поверхности Земли. Эти шумовые частицы не проникают в Землю на такой глубине, но нейтрино, слабо взаимодействующие с нормальной материей, проникают. Детекторы будут огромными по размеру, с массой жидкой мишени порядка 100 000 - 1 000 000 тонн.

ЛЕНА

LENA (Low Energy Neutrino Astronomy) - это жидкостный сцинтилляционный детектор с массой около 50 ктон. Его резервуар цилиндрической формы высотой около 100 метров и диаметром 30 метров. Фактический сцинтилляционный объем окружен нейлоновым барьером и буферным объемом. Дополнительно буферный объем окружен объемом чистой воды. Механизмом обнаружения LENA будут фотоэлектронные умножители, которые предназначены для частичного перекрытия стенок между буферным объемом и объемом воды.[3] Сцинтилляционный свет, образующийся в сцинтилляционном объеме, будет обнаружен этими фотоумножителями.[4] Цель LENA - изучить нейтрино низкой энергии, возникающие при взрывах сверхновых, Солнце и недрах Земли.[3]

Научные цели

Цели проекта были: изучить объединение всех сил, наблюдая распад протона (очень редкое явление, которое, по мнению некоторых Теория Великого Объединения (GUT) модели, но никогда не наблюдались), изучите галактические сверхновые через нейтринные наблюдения, изучение земной и солнечный нейтрино (нейтрино образуются в ядерных процессах), изучите избыток материи над антивеществом во Вселенной, наблюдая осцилляции нейтрино в сотрудничестве с ЦЕРН (что обеспечивает нейтринные пучки для эксперимента; нейтрино создаются в ЦЕРН и посланный подземным лучом на сотни километров через Земля к детекторам).

Места

Площадками-кандидатами для обсерватории были:

Из этих кандидатов выбирается место расположения обсерватории (см. Сайт проекта [5] для получения дополнительной информации о сайтах).

использованная литература

  1. ^ Большая подземная обсерватория распада протона, нейтринной астрофизики и CP-нарушения в лептонном секторе
  2. ^ https://lsc-canfranc.es/en/past-experiments/
  3. ^ а б М. Вурм; и другие. (2010). «Физический потенциал детектора LENA». arXiv:1004.3474 [Physics.ins-det].
  4. ^ "ЛЕНА". ЛАГУНА.
  5. ^ Сайты Laguna

внешние ссылки