Πείραμα JUNO: Και η Κίνα στο κυνήγι νετρίνων

Μία μεγάλη επένδυση ετοιμάζει η Κίνα στο ερευνητικό της πρόγραμμα για τη σωματιδιακή φυσική, με το πείραμα JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) το οποίο προτάθηκε για πρώτη φορά πέρυσι αλλά πριν λίγες ημέρες επισημοποιήθηκε με τη συνεργασία έξι ακόμη κρατών. Το JUNO θα είναι ένας γιγάντιος ανιχνευτής νετρίνων ο οποίος θα κατασκευαστεί στην πόλη Γιανγκμέν της Κίνας, 100 χιλιόμετρα έξω από το Χονγκ-Κονγκ.

Τα νετρίνα αποτελούν τα στοιχειώδη σωματίδια με την πιο αχαρτογράφητη συμπεριφορά: έχουν μία πολύ μικρή μάζα αλλά δεν είναι ακριβώς γνωστός ο μηχανισμός με τον οποίο την αποκτούν, έχουν τρεις διαφορετικούς τύπους και εναλλάσσουν τύπο με άγνωστο επίσης τρόπο, ενώ αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την υπόλοιπη ύλη, γεγονός που τους επιτρέπει να τη διαπερνάν πρακτικά ανενόχλητα (δισεκατομμύρια νετρίνα διασχίζουν το σώμα μας κάθε στιγμή).

Το πείραμα JUNO βασίζεται σε δύο συστατικά μέρη: τον ανιχνευτή και την πηγή των νετρίνων. Ο ανιχνευτής που έχει προταθεί αποτελείται από μία ακρυλική σφαίρα διαμέτρου 34.5 μέτρων, γεμάτη με ένα ειδικό υγρό που αυξάνει τις πιθανότητες για να αντιδράσει με διερχόμενα νετρίνα. Όταν ένα νετρίνο αντιδράσει με το υγρό, μία αλυσιδωτή αντίδραση προκαλεί δύο μικρές λάμψεις και μία επιπρόσθετη σφαίρα που περιβάλλει την πρώτη, αποτελούμενη από φωτοανιχνευτές, λαμβάνει το σήμα.

Όσο περισσότερο υγρό περιλαμβάνει ένα πείραμα ανίχνευσης νετρίνων, τόσο πιο πιθανό είναι και να τα παρατηρήσει. Το πείραμα Borexino για παράδειγμα στο Γκραν Σάσσο της Ιταλίας χρησιμοποιεί 300 τόνους υγρού, ενώ το KamLand στην Ιαπωνία 1.000 τόνους. Το JUNO είναι σχεδιασμένο να έχει στον πυρήνα του μία δεξαμενή από 20.000 τόνους, επιτρέποντάς του να ανιχνεύει πολλά περισσότερα νετρίνα από κάθε άλλο πείραμα που δε μελετά νετρίνα κοσμικής προέλευσης.

Την πηγή των νετρίνων θα αποτελέσουν τα δύο κοντινά πυρηνικά εργοστάσια, ο συνδυασμός των οποίων αναμένεται να τροφοδοτήσει το JUNO με μεγάλη πυκνότητα σωματιδίων. Για την προστασία του πειράματος από άλλα είδη ακτινοβολίας, το JUNO θα τοποθετηθεί 800 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους.

Το πείραμα, το οποίο αναμένεται να ξεκινήσει να λειτουργεί το 2020, θα προσπαθήσει να απαντήσει σε μία σειρά από ανοικτά ερωτήματα για τη συμπεριφορά των νετρίνων και να βελτιώσει την ακρίβεια των υπαρχόντων μετρήσεων. Τα έξι κράτη που θα βοηθήσουν την Κίνα σε αυτό το εγχείρημα είναι η Γαλλία, η Φινλανδία, η Γερμανία, η Τσεχία, η Ιταλία και η Ρωσία, ενώ και πολλοί Αμερικανοί επιστήμονες έχουν εκδηλώσει ενδιαφέρον για συμμετοχή.

naftemporiki.gr