Китай изгради огромна подземна прозрачна сфера за улавяне на частици-призраци
JUNO се чака да работи най-малко 30 години
Китай построи на 700 метра подземен най-големия в света транспарантен кълбовиден детектор за хващане на неутрино - постоянно наричани " частици-призраци ", оповестява Синхуа, представена от Българска телеграфна агенция. Очаква се подземната апаратура да разкрие секрети на безпределно дребните и безпределно огромните структури на Вселената.
Високата колкото 12-етажна постройка акрилна сфера с диаметър 35,4 метра, заровена надълбоко в гранитния пласт на рид в Кайпин, до град Цзянмън в южната китайска провинция Гуандун, е главната част от Подземната обсерватория за неутрино в Цзянмън (JUNO) - гигантско и комплицирано научно оборудване.
Изграждането на огромния план, стартиран от Китайската академия на науките и държавното управление на Гуандун през 2015 година, навлезе във финалната фаза. Според Института по физика на високите сили на Китайската академия на науките - водещата институция на плана, инсталирането на цялото устройство се чака да завърши до края на ноември, а цялостната му употреба е планувана за август 2025 година
Като един от най-мощните опити в света за откриване на тайните на неутриното, JUNO се чака да работи най-малко 30 години.
Обсерваторията има за цел да помогне на учените да схванат по-добре йерархията на масите на неутриното. Това ще стане посредством засичане на реакторни частици неутрино от околните атомни електроцентрали Янцзян и Тайшан с невиждана 3-процентна енергийна разграничителна дарба, сподели Ван Ифан, теоретичен началник на JUNO и шеф на Института по физика на високите сили.
Разбирането на йерархията на масите на неутриното може да има голямо значение за физическите модели на Вселената и за проучванията на галактическата еволюция, разясни Ван. Съоръжението ще помогне на учените да организират и други авангардни проучвания, като да вземем за пример наблюдаване на неутрино от свръхнови, от Слънцето и от атмосферата, добави ученият.
Частици-призраци
Неутриното - най-малката и най-леката измежду 12-те обикновени частици, които построяват материалния свят, е електрически неутрално и се движи със скорост, близка до тази на светлината. От Големия гърмеж насам тези частици проникват в цялата Вселена, като се генерират при разнообразни феномени - нуклеарни реакции в звездите, детонации на свръхнови, работата на нуклеарните реактори и радиоактивното раздробяване на субстанции в скалите.
Тъй като неутриното рядко взаимодейства с елементарната материя, то може елементарно да премине през тялото ни, постройките или цялата Земя, без да бъде усетено, заради което е получило прозвището " частица-призрак ". Заради мъчно уловимия си темперамент неутриното е най-слабо проучената фундаментална парченце, като за улавянето на най-слабите му следи са нужни големи детектори.
Учените са открили, че неутриното може да бъде класифицирано в три типа, които са способни да се трансформират един в различен - събитие, известно като неутринна вибрация.
Според общоприетия модел на физиката на обикновените частици неутриното не би трябвало да има маса. Феноменът на неутрино осцилацията потвърждава, че неутриното има дребна маса, което е пробно събитие, надхвърлящо общоприетия модел и насочващо към нова физика, която да усъвършенства разбирането ни за Вселената, сподели Ван.
Учени от целия свят учат неутриното повече от половин век, само че към момента остават неразгадани голям брой секрети за дребните частици, като да вземем за пример по какъв начин се съпоставят масите на трите известни типа неутрино? Дали неутриното и неговите античастици са едни и същи частици? Дали неутриното е част от повода за асиметрията сред материята и антиматерията във Вселената?
Въпреки извънредно дребната си маса неутриното е един от градивните детайли, които построяват материалния свят. Те са носители на извънредно значими познания за Вселената, като оферират дълбоки прозрения за фундаменталната конструкция на микроскопичния свят и за произхода и еволюцията на макроскопичната Вселена.
" Изучавайки неутриното, можем да разберем за какво Вселената е станала такава, каквато е през днешния ден, и какво ще бъде нейното бъдеще, изяснява Ван.
Изследванията на неутриното са в челните редици на физиката на обикновените частици, астрофизиката и космологията. Няколко значими пробива в проучванията на неутриното са отличени с Нобелова премия.
Безпрецедентен опит
За място на JUNO е определен рид в Кайпин, на 53 км от атомните електроцентрали Янцзян и Тайшан, където резултатът на вибрация на неутриното от реакторите на електроцентралите е най-силно изразен. Освен това скалите на хълма служат като щит против разстройства от галактически лъчи, съгласно Цао Цзюн, заместник-директор на Института по физика на високите сили.
Гигантската сфера, тежаща почти 600 тона и формирана от 265 акрилни панела с дебелина 12 сантиметра, е усърдно съединена от строителния екип.
" В съпоставяне с големите размери на сферата, дебелината от 12 сантиметра е съразмерно толкоз тънка, колкото черупка на яйце ", споделя Ян Чангън, заместник-генерален управител на JUNO.
Сферата е закрепена със стоманена рамка в центъра на цилиндричен контейнер за вода с дълбочина 44 метра. Вътрешността на акрилната сфера ще бъде запълнена с 20 000 тона течност, която " проблясва " при засичане на неутрино. Водният контейнер отвън сферата ще бъде напълнен с 35 000 тона свръхчиста вода, която се употребява за екраниране на галактическите лъчи и радиоактивния декор от скалите.
Основният съставен елемент на течността навътре в сферата е алкилбензен, основна съставна част на почистващи препарати в всекидневието, която е нетоксична, елементарно биоразградима и има невисок риск от пожар, сподели Цао.
Когато минават през сферата, частиците неутрино имат късмет да се сблъскат с ядрата на водорода в течността, предизвиквайки извънредно слаби проблясъци, които могат да бъдат засечени от заобикалящите го фотоумножители - детекторни вакуумни лампи, съдържащи фотокатод, емитиращ електрони при осветление.
За да конструира това солидно и комплицирано научно устройство, екипът от учени и инженери е преодолял редица невиждани софтуерни провокации. За задачата е изкопана подземна пещера, която да побере оборудването, чийто корубест покрив се издига на 49,5 метра, поставяйки връх в Китай.
За да бъдат сферата и течността в нея допустимо най-прозрачни, общото количество прахуляк в 20 000 тона течност не би трябвало да надвишава 0,008 грама, изяснява Ян.
Екипът е създал патент за фотоумножителите, които се отличават с най-висока успеваемост на разкриване на фотони. Те са основали и подводна система за отбрана от детонация на фотоумножителите и са провели над 30 опита за отбрана от детонация под вода.
Учените се приложили нововъведения в дизайна на подводните електронни съставни елементи, като са постигнали надеждност на равнище галактически апарати - с условие за периодичност на отводите под 0,5 % в границите на шест години.
След като бъде приключен, детекторът JUNO се чака да улавя за един ден почти 40 реакторни неутрино, няколко атмосферни неутрино, едно геонеутрино и хиляди слънчеви неутрино. При събиране на данни за интервал от шест години се чака лабораторията да може да засече към 100 000 неутрино, съгласно Цао.
JUNO е вторият основан в Китай план за неутрино, след опита в реактора на АЕЦ " Дайа Бей " в Гуандун. През 2012 година китайски и задгранични физици оповестиха, че са измерили трети вид вибрация на неутриното в " Дайа Бей ". Мащабът на JUNO е доста по-голям от този на предходния опит с доста по-чувствителен детектор за неутрино.
Над 700 учени от 74 институции в 17 страни и райони, в това число Франция, Италия, Русия, Германия и Белгия, са се включили към интернационалното съдействие в границите на плана JUNO.
Китай построи на 700 метра подземен най-големия в света транспарантен кълбовиден детектор за хващане на неутрино - постоянно наричани " частици-призраци ", оповестява Синхуа, представена от Българска телеграфна агенция. Очаква се подземната апаратура да разкрие секрети на безпределно дребните и безпределно огромните структури на Вселената.
Високата колкото 12-етажна постройка акрилна сфера с диаметър 35,4 метра, заровена надълбоко в гранитния пласт на рид в Кайпин, до град Цзянмън в южната китайска провинция Гуандун, е главната част от Подземната обсерватория за неутрино в Цзянмън (JUNO) - гигантско и комплицирано научно оборудване.
Изграждането на огромния план, стартиран от Китайската академия на науките и държавното управление на Гуандун през 2015 година, навлезе във финалната фаза. Според Института по физика на високите сили на Китайската академия на науките - водещата институция на плана, инсталирането на цялото устройство се чака да завърши до края на ноември, а цялостната му употреба е планувана за август 2025 година
Като един от най-мощните опити в света за откриване на тайните на неутриното, JUNO се чака да работи най-малко 30 години.
Обсерваторията има за цел да помогне на учените да схванат по-добре йерархията на масите на неутриното. Това ще стане посредством засичане на реакторни частици неутрино от околните атомни електроцентрали Янцзян и Тайшан с невиждана 3-процентна енергийна разграничителна дарба, сподели Ван Ифан, теоретичен началник на JUNO и шеф на Института по физика на високите сили.
Разбирането на йерархията на масите на неутриното може да има голямо значение за физическите модели на Вселената и за проучванията на галактическата еволюция, разясни Ван. Съоръжението ще помогне на учените да организират и други авангардни проучвания, като да вземем за пример наблюдаване на неутрино от свръхнови, от Слънцето и от атмосферата, добави ученият.
Частици-призраци
Неутриното - най-малката и най-леката измежду 12-те обикновени частици, които построяват материалния свят, е електрически неутрално и се движи със скорост, близка до тази на светлината. От Големия гърмеж насам тези частици проникват в цялата Вселена, като се генерират при разнообразни феномени - нуклеарни реакции в звездите, детонации на свръхнови, работата на нуклеарните реактори и радиоактивното раздробяване на субстанции в скалите.
Тъй като неутриното рядко взаимодейства с елементарната материя, то може елементарно да премине през тялото ни, постройките или цялата Земя, без да бъде усетено, заради което е получило прозвището " частица-призрак ". Заради мъчно уловимия си темперамент неутриното е най-слабо проучената фундаментална парченце, като за улавянето на най-слабите му следи са нужни големи детектори.
Учените са открили, че неутриното може да бъде класифицирано в три типа, които са способни да се трансформират един в различен - събитие, известно като неутринна вибрация.
Според общоприетия модел на физиката на обикновените частици неутриното не би трябвало да има маса. Феноменът на неутрино осцилацията потвърждава, че неутриното има дребна маса, което е пробно събитие, надхвърлящо общоприетия модел и насочващо към нова физика, която да усъвършенства разбирането ни за Вселената, сподели Ван.
Учени от целия свят учат неутриното повече от половин век, само че към момента остават неразгадани голям брой секрети за дребните частици, като да вземем за пример по какъв начин се съпоставят масите на трите известни типа неутрино? Дали неутриното и неговите античастици са едни и същи частици? Дали неутриното е част от повода за асиметрията сред материята и антиматерията във Вселената?
Въпреки извънредно дребната си маса неутриното е един от градивните детайли, които построяват материалния свят. Те са носители на извънредно значими познания за Вселената, като оферират дълбоки прозрения за фундаменталната конструкция на микроскопичния свят и за произхода и еволюцията на макроскопичната Вселена.
" Изучавайки неутриното, можем да разберем за какво Вселената е станала такава, каквато е през днешния ден, и какво ще бъде нейното бъдеще, изяснява Ван.
Изследванията на неутриното са в челните редици на физиката на обикновените частици, астрофизиката и космологията. Няколко значими пробива в проучванията на неутриното са отличени с Нобелова премия.
Безпрецедентен опит
За място на JUNO е определен рид в Кайпин, на 53 км от атомните електроцентрали Янцзян и Тайшан, където резултатът на вибрация на неутриното от реакторите на електроцентралите е най-силно изразен. Освен това скалите на хълма служат като щит против разстройства от галактически лъчи, съгласно Цао Цзюн, заместник-директор на Института по физика на високите сили.
Гигантската сфера, тежаща почти 600 тона и формирана от 265 акрилни панела с дебелина 12 сантиметра, е усърдно съединена от строителния екип.
" В съпоставяне с големите размери на сферата, дебелината от 12 сантиметра е съразмерно толкоз тънка, колкото черупка на яйце ", споделя Ян Чангън, заместник-генерален управител на JUNO.
Сферата е закрепена със стоманена рамка в центъра на цилиндричен контейнер за вода с дълбочина 44 метра. Вътрешността на акрилната сфера ще бъде запълнена с 20 000 тона течност, която " проблясва " при засичане на неутрино. Водният контейнер отвън сферата ще бъде напълнен с 35 000 тона свръхчиста вода, която се употребява за екраниране на галактическите лъчи и радиоактивния декор от скалите.
Основният съставен елемент на течността навътре в сферата е алкилбензен, основна съставна част на почистващи препарати в всекидневието, която е нетоксична, елементарно биоразградима и има невисок риск от пожар, сподели Цао.
Когато минават през сферата, частиците неутрино имат късмет да се сблъскат с ядрата на водорода в течността, предизвиквайки извънредно слаби проблясъци, които могат да бъдат засечени от заобикалящите го фотоумножители - детекторни вакуумни лампи, съдържащи фотокатод, емитиращ електрони при осветление.
За да конструира това солидно и комплицирано научно устройство, екипът от учени и инженери е преодолял редица невиждани софтуерни провокации. За задачата е изкопана подземна пещера, която да побере оборудването, чийто корубест покрив се издига на 49,5 метра, поставяйки връх в Китай.
За да бъдат сферата и течността в нея допустимо най-прозрачни, общото количество прахуляк в 20 000 тона течност не би трябвало да надвишава 0,008 грама, изяснява Ян.
Екипът е създал патент за фотоумножителите, които се отличават с най-висока успеваемост на разкриване на фотони. Те са основали и подводна система за отбрана от детонация на фотоумножителите и са провели над 30 опита за отбрана от детонация под вода.
Учените се приложили нововъведения в дизайна на подводните електронни съставни елементи, като са постигнали надеждност на равнище галактически апарати - с условие за периодичност на отводите под 0,5 % в границите на шест години.
След като бъде приключен, детекторът JUNO се чака да улавя за един ден почти 40 реакторни неутрино, няколко атмосферни неутрино, едно геонеутрино и хиляди слънчеви неутрино. При събиране на данни за интервал от шест години се чака лабораторията да може да засече към 100 000 неутрино, съгласно Цао.
JUNO е вторият основан в Китай план за неутрино, след опита в реактора на АЕЦ " Дайа Бей " в Гуандун. През 2012 година китайски и задгранични физици оповестиха, че са измерили трети вид вибрация на неутриното в " Дайа Бей ". Мащабът на JUNO е доста по-голям от този на предходния опит с доста по-чувствителен детектор за неутрино.
Над 700 учени от 74 институции в 17 страни и райони, в това число Франция, Италия, Русия, Германия и Белгия, са се включили към интернационалното съдействие в границите на плана JUNO.
Източник: dnesplus.bg
КОМЕНТАРИ