Подземная нейтринная обсерватория Цзянмэнь - Jiangmen Underground Neutrino Observatory

"JUNO" перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Юнона.

Координаты: 22 ° 07′06 ″ с.ш. 112 ° 31′07 ″ в.д. / 22.11827 ° с.ш.112.51867 ° в. / 22.11827; 112.51867[1]

В Подземная нейтринная обсерватория Цзянмэнь (ИЮНЬ) - средний базовый уровень[2][3] реактор нейтрино эксперимент в стадии строительства в Кайпин, Цзянмэнь на юге Китай. Он направлен на определение иерархия масс нейтрино и провести прецизионные измерения Матрица Понтекорво – Маки – Накагавы – Сакаты элементы. Он будет основан на результатах многих предыдущих экспериментов с параметрами смешивания. Коллаборация образована в июле 2014 года.[4] и строительство началось 10 января 2015 года.[5] График рассчитан на начало сбора данных в 2021 году.[6] Финансирование обеспечивает Китайская академия наук, но сотрудничество носит международный характер.

Планируется как продолжение Эксперимент с нейтрино в реакторе Дайя-Бэй, изначально планировалось на том же месте, но строительство третьего ядерного реактора (планируется АЭС Луфэн ) в этой области может нарушить эксперимент, который зависит от поддержания фиксированного расстояния до ближайших ядерных реакторов.[7]:9 Вместо этого он был перенесен в место в 53 км от обоих запланированных Янцзян и Тайшаньская АЭС.[7]:4

Детектор

Основной детектор состоит из прозрачного корпуса диаметром 35,4 м (116 футов). акриловое стекло сфера, содержащая 20 000 тонн линейный алкилбензол жидкость сцинтиллятор в окружении нержавеющая сталь ферма, поддерживающая около 53000 фотоумножитель трубки (17000 больших трубок диаметром 20 дюймов (51 см) и 36000 трубок диаметром 3 дюйма (7,6 см), заполняющих промежутки между ними), погруженные в бассейн с водой, оснащенные 2000 дополнительными трубками фотоумножителя в качестве мюонного вето.[8]:9 Развертывание этого 700-метрового (2300 футов) под землей позволит обнаруживать нейтрино с превосходным энергетическим разрешением.[3] Покрытие включает 270 м гранитной горы, что снизит космический мюонный фон.[9]

Гораздо большее расстояние до реакторов (по сравнению с менее чем 2 км для дальнего детектора Daya Bay) позволяет эксперименту лучше различать осцилляции нейтрино, но требует гораздо большего и лучше экранированного детектора для обнаружения достаточного количества реакторов. нейтрино.

Физика

Предсказанная вероятность осцилляции электронных нейтрино (черные), осциллирующих до мюонных (синий) или тау (красный) нейтрино, как функция расстояния от источника. В существующих экспериментах с короткой базой измеряется первый небольшой провал на черной кривой при 500 км / ГэВ; JUNO будет наблюдать большой провал на уровне 16000 км / ГэВ. Для реакторных нейтрино с энергией ≈3 МэВ расстояния составляют ≈1,5 км и ≈50 км соответственно. Этот график основан на предполагаемых параметрах смешивания; измеренная форма будет отличаться и позволит вычислить фактические параметры.

Основной подход детектора JUNO к измерению осцилляции нейтрино наблюдение электрон-антинейтрино (
ν
е) приходит из двух будущих атомные электростанции на расстоянии примерно 53 км.[9] Поскольку ожидаемая скорость нейтрино, достигающей детектора, известна из процессов на электростанциях, отсутствие определенного нейтрино аромат может дать представление о переходных процессах.[9]

Хотя это не основная цель, детектор чувствителен к атмосферные нейтрино, геонейтрино и нейтрино из сверхновые также.

Ожидаемая чувствительность

Дайя Бэй и RENO измеренный θ13 и определили, что оно имеет большое ненулевое значение. Daya Bay сможет измерить значение с точностью ≈4%, а RENO ≈7% через несколько лет. JUNO предназначен для улучшения неопределенности некоторых параметров нейтрино до менее 1%.[10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хэ, Мяо (9 сентября 2014 г.). Подземная нейтринная обсерватория Цзянмэнь (JUNO) (PDF). Мастерская по колебаниям нейтрино. Конка Спеккиулла (Отранто, Лечче, Италия). На странице 9 показан топографический обзор комплекса с характерным C-образным озером в верхней части рисунка. Озеро явно то, что 22 ° 07′30 ″ с.ш. 112 ° 30′34 ″ в.д. / 22,1250 ° с.ш.112,5095 ° в. / 22.1250; 112.5095 (Озеро возле ИЮНЫ). Масштабирование и выравнивание изображения с картой помещает эксперимент в указанные координаты.
  2. ^ Чуффоли, Эмилио; Евслин, Джарах; Чжан, Синьминь (август 2013 г.). «Иерархия масс нейтрино из экспериментов с ядерным реактором». Физический обзор D. 88 (3): 033017. arXiv:1302.0624. Bibcode:2013PhRvD..88c3017C. Дои:10.1103 / PhysRevD.88.033017.
  3. ^ а б Ли, Ю-Фэн; Цао, Цзюнь; Ван, Ифан; Чжань, Лян (16 июля 2013 г.). «Однозначное определение иерархии масс нейтрино по реакторным нейтрино». Phys. Ред. D. 88 (1): 013008. arXiv:1303.6733. Bibcode:2013ПхРвД..88а3008Л. Дои:10.1103 / PhysRevD.88.013008.
  4. ^ «Установлено международное сотрудничество JUNO». Взаимодействие NewsWire. 30 июля 2014 г.. Получено 12 января 2015.
  5. ^ «Новаторский в JUNO» (Пресс-релиз). ИФВЭ. 10 января 2015 г.. Получено 12 января 2015 - через Interactions NewsWire.
  6. ^ Го, Конг (2019-10-23). «Статус подземной нейтринной обсерватории Цзянмэнь». arXiv:1910.10343.
  7. ^ а б Ван, Ифан (24 июня 2014 г.). JUNO Experiment (PDF). Международное совещание по крупным инфраструктурам нейтрино. Париж.
  8. ^ Сяо, Мэнцзяо (3 ноября 2016 г.). Центральный детектор UNO и стратегия калибровки (PDF). Международный семинар по детекторам распада нуклонов и нейтрино нового поколения (NNN16). Пекин.
  9. ^ а б c "Введение в JUNO". ЮНОНА в ИФВЭ. 2013-09-12. Архивировано из оригинал на 2014-12-02. Получено 2015-01-12.
  10. ^ Ли, Юй-Фэн (25 февраля 2014 г.). "Обзор подземной нейтринной обсерватории Цзянмэнь (JUNO)". Международный журнал современной физики: серия конференций. 31: 1460300. arXiv:1402.6143. Bibcode:2014IJMPS..3160300L. Дои:10.1142 / S2010194514603007.

внешняя ссылка