Experiment Deep Underground Neutrino - Deep Underground Neutrino Experiment

Experiment Deep Underground Neutrino
Podélný řez zařízením LBNE Beamline v konfiguraci MI-10, mělká konfigurace paprsků.png
Podélný řez paprskem pro experiment z Hlavní vstřikovač
Alternativní názvyDUNA Upravte to na Wikidata
UmístěníFermilab, Sanfordské podzemní výzkumné zařízení, Winfield Township, Vést, USA
Souřadnice41 ° 49'55 ″ severní šířky 88 ° 15'26 ″ Z / 41,831944 ° N 88,257222 ° W / 41.831944; -88.257222Souřadnice: 41 ° 49'55 ″ severní šířky 88 ° 15'26 ″ Z / 41,831944 ° N 88,257222 ° W / 41.831944; -88.257222 Upravte to na Wikidata
Styl dalekohledudetektor neutrin  Upravte to na Wikidata
webová stránkahttp://www.dunescience.org/
Deep Underground Neutrino Experiment se nachází ve Spojených státech
Experiment Deep Underground Neutrino
Umístění experimentu Deep Underground Neutrino
Commons stránka Související média na Wikimedia Commons
[upravit na Wikidata ]

The Experiment Deep Underground Neutrino (DUNA) je neutrino experiment ve výstavbě s blízkým detektorem v Fermilab a dálkový detektor u Sanfordské podzemní výzkumné zařízení která bude pozorovat neutrina produkovaná při Fermilab. Vystřelí intenzivní paprsek bilionů neutrin z výrobního závodu ve Fermilab (v Illinois ) na vzdálenost 1300 kilometrů (810 mil) na instrumentovaný objem 70 kiloton kapaliny argon nachází se hluboko v podzemí u Sanford Lab v Jižní Dakota.[1][2] Neutrina budou cestovat přímou cestou přes Zemi a dosahovat přibližně 30 kilometrů pod zemí poblíž středu; samotný vzdálený detektor bude 1,5 kilometru pod povrchem).[3] Vytěženo bude asi 870 000 tun horniny, aby se vytvořily jeskyně pro dálkové detektory.[4] Na projektu pracuje více než 1 000 spolupracovníků.[5]

Primárními vědeckými cíli DUNE jsou[6][7]

Financování a výstavba

Dálkový detektor je navržen pro čtyři moduly instrumentovaného kapalného argonu s fiduciálním objemem 10 kilotun. Očekává se, že první dva moduly budou dokončeny v roce 2024, přičemž paprsek bude v provozu v roce 2026. Finální modul by měl být v provozu v roce 2027.[6]

V roce 2017 ve Velké Británii Rada pro vědecká a technologická zařízení (STFC) oznámila investici ve výši 65 mil. GBP do společností DUNE a LBNF.[9]

Výkop dutin vzdáleného detektoru začal 21. července 2017,[10][4] a prototypové detektory jsou konstruovány a testovány na CERN.[11] První ze dvou prototypů, jednofázový ProtoDUNE (experiment CERN NP04[12]), zaznamenal své první stopy částic v září 2018.[13] Účast CERNu na DUNE znamenala nový směr ve výzkumu neutrin v CERNu [14] a experimenty jsou v laboratorním výzkumném programu označovány jako součást platformy Neutrino.[15]

Dějiny

Projekt byl původně zahájen jako projekt pouze pro USA s názvem Dlouhý základní experiment s neutrinem (LBNE); přibližně v letech 2012–2014 byl uvažován deskop s detektorem blízkého povrchu, aby se snížily náklady. Nicméně Panel pro stanovení priorit projektu Fyzika částic (P5) ve své zprávě z roku 2014 dospěl k závěru, že výzkumná činnost prováděná LBNE „by měla být přeformulována pod záštitou nové mezinárodní spolupráce jako mezinárodně koordinovaného a mezinárodně financovaného programu s Fermilab jako hostitel ",[16] návrat k detektoru hluboko v podzemí. Spolupráce LBNE byla oficiálně rozpuštěna 30. ledna 2015,[17] krátce poté, co byla 22. ledna 2015 vytvořena nová spolupráce doporučená společností P5.[18] Nová spolupráce vybrala název Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE).[19]

Reference

  1. ^ Tento odvážný experiment si klade za cíl vyřešit jedno z největších tajemství vědy, NBC News (Mach), David Cox, 9. května 2018
  2. ^ Největší kosmická záhada „přiblížila“ řešení, BBC News, 16. dubna 2020
  3. ^ Ghosh, Pallab (15. února 2014). „Velká Británie podporuje obrovský americký plán neutrin“. BBC novinky. Citováno 15. února 2014.
  4. ^ A b „Stavba začíná na mezinárodním mega-vědeckém experimentu s cílem porozumět neutrinům“. news.fnal.gov. Citováno 2018-11-30.
  5. ^ „Tento odvážný experiment si klade za cíl vyřešit jedno z největších tajemství vědy“. Zprávy NBC. Citováno 2018-11-30.
  6. ^ A b Acciarri, R .; et al. (22. ledna 2016). Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) and Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) Conceptual Design Report Volume 1: The LBNF and DUNE Projects. Experiment Deep Underground Neutrino. arXiv:1601.05471. Bibcode:2016arXiv160105471A.
  7. ^ Fermilab (2017-06-15), The Science of the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), vyvoláno 2018-11-30
  8. ^ A b „DUNE: Deep Underground Neutrino Experiment“. DUNE: Experiment s hlubokým podzemním neutrinem. Fermilab. Citováno 24. března 2018.
  9. ^ „Velká Británie podepisuje s USA dohodu o vědeckém partnerství ve výši 65 milionů liber“.
  10. ^ Cho, Adrian (21. července 2017). „Výkop začíná pro další obrovský experiment amerických fyziků částic“. Věda.
  11. ^ Hesla, Leah (18. ledna 2018). „Největší malé detektory“. Symetrie Magazine.
  12. ^ „NP04 / ProtoDUNE-SP: Prototyp jednofázového kapalného argonu TPC pro DUNE“. greybook.cern.ch. Citováno 2020-02-06.Index archivu na Wayback Machine
  13. ^ "První stopy částic viděné v prototypu pro mezinárodní experiment s neutriny | CERN". home.cern. Citováno 2018-11-30.
  14. ^ „CERN Neutrino Platform“. home.cern. Archivovány od originál dne 04.02.2019. Citováno 2019-02-04.
  15. ^ „Experimentální program CERN: Výzkumný program platformy Neutrino“. greybook.cern.ch. Citováno 2019-02-04.Index archivu na Wayback Machine
  16. ^ Panel pro stanovení priorit projektu Fyzika částic (Květen 2014). Ritz, Steve (ed.). Building for Discovery: Strategický plán pro částicovou fyziku v USA v globálním kontextu. U. S. Department of Energy Office of Science a National Science Foundation. Archivovány od originál (Zpráva panelu priority projektu Particle Physics Project (P5)) dne 8. ledna 2015. Citováno 26. března 2015.
  17. ^ Strait, Jim (9. února 2015). „ELBNF a LBNF“ (Prezentace na setkání všech experimentátorů). Fermi National Accelerator Lab. str. 5. Citováno 31. ledna 2018.
  18. ^ Lykken, Joe (27. ledna 2015). „ELBNF is born“. Fermilab dnes. Citováno 26. března 2015.
  19. ^ Huber, Jennifer; Jepsen, Kathryn. „Úsvit DUNE“. Symetrie Magazine. Fermilab / SLAC. Citováno 26. března 2015.