ข่าว

เครื่องตรวจจับนิวตริโนที่ใหญ่ที่สุดในโลก Hyper-K ได้รับการยอมรับอย่างก้าวกระโดด

เครื่องตรวจจับนิวตริโนที่ใหญ่ที่สุดในโลก Hyper-K ได้รับการยอมรับอย่างก้าวกระโดด


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

คณะรัฐมนตรีของญี่ปุ่นได้ให้การดำเนินการต่อสำหรับ 600 ล้านเหรียญ เครื่องตรวจจับนิวตริโนขนาดยักษ์ที่จะสร้างขึ้น เรียกว่าการทดลอง Hyper-Kamiokande ซึ่งอาจเป็นตัวเปลี่ยนเกมสำหรับการแข่งขันในการตรวจจับและศึกษานิวตริโน

ที่เกี่ยวข้อง: เครื่องตรวจจับนิวตริโน GIANT ใหม่เหล่านี้จะครอบคลุมสามรัฐ

นิวตริโนสังเกตได้อย่างไร?

ตรวจพบนิวตริโนโดยใช้อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าเครื่องตรวจจับนิวตริโนอย่างสนุกสนาน สิ่งเหล่านี้มักประกอบด้วยถังน้ำบริสุทธิ์ขนาดใหญ่ที่เรียงรายไปด้วยเครื่องตรวจจับพิเศษ

แนวคิดคือการตรวจจับสิ่งที่เรียกว่า Cherenkov light

"แสงเชเรนคอฟถูกปล่อยออกมาโดยนิวตริโนขณะที่พวกมันผ่านน้ำด้วยความเร็วใกล้แสงดังนั้นเครื่องตรวจจับจะตรวจจับผลของนิวตริโนที่มีปฏิกิริยากับน้ำไม่ใช่นิวตริโนเอง" - astro.wisc.edu

เหตุใดการตรวจจับนิวตริโนจึงทำได้ยาก

นิวตริโนนั้นตรวจจับได้ยากมากเนื่องจากมีขนาดเล็กมาก ทำให้แทบไม่สามารถตรวจจับได้โดยตรง

ด้วยเหตุนี้การตรวจหาทางอ้อมจึงต้องใช้วิธีอื่นเพื่อพยายาม "สังเกต" การทดลอง

"นิวตริโนตรวจจับได้ยากเพราะ 100,000 วินาที เล็กกว่าอิเล็กตรอนหลายเท่าจึงมีขนาดเล็กเกินไปที่จะตรวจจับด้วยอุปกรณ์ปัจจุบัน พวกมันไม่มีประจุและไม่มีปฏิกิริยากับอนุภาคอะตอมอื่น ๆ ดังนั้นจึงหมายความว่ามันหายากกว่าเมื่อดูแผนภาพไฟน์แมน "- My Tutor

การทดลอง Hyper-Kamiokande คืออะไร?

การทดลอง Hyper-Kamiokande ถูกกำหนดให้เป็นเครื่องตรวจจับนิวตริโนที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา บรรจุอยู่รอบ ๆ 260,000 ตัน ของน้ำบริสุทธิ์ที่มากเกินไปเครื่องตรวจจับจะถูกสร้างขึ้นภายในถ้ำขนาดใหญ่ถัดจากเหมือง Kamioka ของเมืองฮิดะ

เครื่องตรวจจับใหม่ที่สร้างขึ้นเมื่อสร้างขึ้นจะทำให้เครื่องตรวจจับ Super-Kamiokande ซึ่งเป็นพี่น้องที่มีขนาดยักษ์อยู่แล้ว ทีมงานที่อยู่เบื้องหลังโครงการหวังว่าเครื่องตรวจจับขนาดมหึมาใหม่ของพวกเขาจะนำการค้นพบที่แปลกใหม่มาสู่อนุภาคที่เข้าใจยากเหล่านี้

รายงานในวารสาร ธรรมชาติเครื่องตรวจจับถือสัญญาบางอย่าง: -

"Hyper-Kamiokande (Hyper-K) ขนาดมหึมาจะช่วยให้สามารถตรวจจับนิวตริโนจำนวนมากอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนที่เกิดจากแหล่งต่างๆ - รวมทั้งรังสีคอสมิกดวงอาทิตย์ซูเปอร์โนวาและลำแสงที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยเครื่องเร่งอนุภาคที่มีอยู่นอกเหนือไปจาก การจับนิวตริโนมันจะตรวจสอบน้ำเพื่อดูการสลายตัวของโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมซึ่งหากสังเกตได้จะเป็นการค้นพบครั้งใหม่ " -ธรรมชาติ.

โครงการนี้จะเป็นโครงการขนาดใหญ่และคาดว่าจะมีค่าใช้จ่ายที่ไหนสักแห่งในภูมิภาคของ 600 ล้านดอลลาร์ (64.9 พันล้านเยนญี่ปุ่น)จะต้องมีการลงทุนเพิ่มเติมเพื่ออัปเกรดตัวเร่ง PARC 300 กม ใน Tokai ซึ่งจะผลิตลำแสงนิวตริโน

รัฐบาลญี่ปุ่นจะให้ทุนสนับสนุนส่วนแบ่งของโครงการโดยส่วนที่เหลือจะจัดหาโดยพันธมิตรระหว่างประเทศเช่นสหราชอาณาจักรและแคนาดา

Hyper-K จะใหญ่แค่ไหน?

เครื่องตรวจจับขนาดมหึมาจะประกอบด้วยถังรูปกลอง ลึก 71 เมตรกว้าง 68 เมตร. โครงสร้างขนาดมหึมานี้จะตั้งอยู่ในถ้ำที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งจะสร้างขึ้นโดยใช้วัตถุระเบิดจำนวนมาก

"ห้องโถงสำหรับเก็บรถถังจะถูกขุดด้วยประจุระเบิดที่ไซต์แห่งหนึ่ง 8 กิโลเมตร จากสิ่งอำนวยความสะดวก Kamioka ที่มีอยู่เพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนที่รบกวนเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงของ KAGRA ซึ่งกำลังจะเริ่มทำงาน ไซต์ Kamioka ได้รับเลือกเมื่อหลายสิบปีก่อนเนื่องจากสิ่งอำนวยความสะดวกในการทำเหมืองที่มีอยู่และคุณภาพของหินรวมถึงแหล่งน้ำจืดที่อุดมสมบูรณ์ "- ธรรมชาติ.

เครื่องตรวจจับแสงที่มีความละเอียดอ่อนจะเรียงแถวด้านในของถัง สิ่งเหล่านี้จะจับแสงวาบที่เปล่งออกมาเมื่อนิวตริโนชนกับอะตอมของน้ำ

นักฟิสิกส์ทั่วโลกตื่นเต้นมากกับศักยภาพของโครงการ เนื่องจากจะสามารถศึกษาความแตกต่างในพฤติกรรมของนิวตริโนและแอนตินิวตริโนในปฏิสสาร

แต่จากข้อมูลของ Masayuki Nakahata นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโตเกียวการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ Hyper-K สามารถทำได้คือการสลายตัวของโปรตอน

"ไม่เคยมีการสังเกตการสลายตัวของโปรตอนดังนั้นจึงต้องมีน้อยมาก - ถ้าเกิดขึ้นเลย - หมายความว่าโปรตอนมีอายุการใช้งานเฉลี่ยยาวนานมากเกินกว่า 1034 ปี." - ธรรมชาติ.

สิ่งนี้จะแปลกใหม่เนื่องจากแบบจำลองมาตรฐานปัจจุบันในฟิสิกส์อนุภาคไม่อนุญาตให้มีการสลายตัวของโปรตอน อย่างไรก็ตามทฤษฎีใหม่ ๆ จำนวนมากที่สามารถแทนที่ได้และสัญญาว่าจะรวมพลังพื้นฐานเข้าด้วยกัน

Hyper-K ที่มีปริมาณน้ำมากขึ้นน่าจะมีโอกาสเห็นโปรตอนสลายตัวมากขึ้น - - หากการคาดการณ์ถูกต้อง หากตรวจไม่พบปรากฏการณ์นี้อาจช่วยยืดอายุการใช้งานเฉลี่ยของโปรตอนได้อย่างมาก