Jiangmen Underground Neutrino Observatory - Jiangmen Underground Neutrino Observatory

„JUNO“ přeadresuje tady. Pro další použití viz Juno.

Souřadnice: 22 ° 07'06 ″ severní šířky 112 ° 31'07 ″ východní délky / 22,11827 ° N 112,51867 ° E / 22.11827; 112.51867[1]

The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) je střední základní linie[2][3] reaktor neutrino experiment ve výstavbě v Kaiping, Jiangmen v jižní Čína. Jeho cílem je určit hmotnostní hierarchie neutrin a provádět přesná měření Matice Pontecorvo – Maki – Nakagawa – Sakata elementy. Bude stavět na výsledcích směšovacích parametrů mnoha předchozích experimentů. Spolupráce vznikla v červenci 2014[4] a stavba začala 10. ledna 2015.[5] Cílem plánu je začít s přijímáním údajů v roce 2021.[6] Financování poskytuje Čínská akademie věd, ale spolupráce je mezinárodní.

Plánováno jako návaznost na Experiment neutronového reaktoru Daya Bay, původně se plánovalo na stejném místě, ale výstavba třetího jaderného reaktoru (plánováno Jaderná elektrárna Lufeng ) by v této oblasti narušil experiment, který závisí na udržení pevné vzdálenosti od blízkých jaderných reaktorů.[7]:9 Místo toho byl přesunut na místo 53 km od obou plánovaných Yangjiang a Taishan jaderné elektrárny.[7]:4

Detektor

Hlavní detektor se skládá z průhledného průměru 35,4 m (116 stop) akrylové sklo koule obsahující 20 000 tun lineární alkylbenzen tekutý scintilátor, obklopen a nerezová ocel krov podporující přibližně 53 000 fotonásobič zkumavky (17 000 velkých zkumavek o průměru 20 palců (51 cm) a 36 000 zkumavek o průměru 3 palce (7,6 cm) vyplňujících mezery mezi nimi), ponořené do vodního bazénu vybaveného dalšími 2 000 fotonásobičovými zkumavkami jako muonové veto.[8]:9 Nasazení tohoto 700 m pod zemí detekuje neutrina s vynikajícím energetickým rozlišením.[3] Nadloží zahrnuje 270 m žulové hory, což sníží pozadí kosmického mionu.[9]

Mnohem větší vzdálenost k reaktorům (ve srovnání s méně než 2 km u dálkového detektoru Daya Bay) umožňuje experimentu lépe rozlišit neutrinové oscilace, ale vyžaduje mnohem větší a lépe stíněný detektor k detekci dostatečného počtu reaktorů neutrina.

Fyzika

Předpokládaná pravděpodobnost oscilace elektronových neutrin (černá) oscilujících na mionová (modrá) nebo tau (červená) neutrina, jako funkce vzdálenosti od zdroje. Existující experimenty s krátkou základní linií měří první malý pokles v černé křivce při 500 km / GeV; JUNO bude pozorovat velký pokles při 16 000 km / GeV. U neutrin v reaktoru s energií ≈3 MeV jsou vzdálenosti ≈1,5 km a ≈50 km. Tento graf je založen na předpokládaných směšovacích parametrech; měřený tvar se bude lišit a umožní výpočet skutečných parametrů.

Hlavní přístup detektoru JUNO k měření kmitání neutrin je pozorování elektron-antineutrinos (
ν
E) přicházející ze dvou budoucnosti jaderné elektrárny ve vzdálenosti přibližně 53 km.[9] Protože očekávaná rychlost neutrin, která se dostanou k detektoru, je známa z procesů v elektrárnách, absence určitého neutrina příchuť může poskytnout informace o procesech přechodu.[9]

I když to není primární cíl, detektor je citlivý na atmosférická neutrina, geoneutrinos a neutrina z supernovy také.

Očekávaná citlivost

Daya Bay a RENO měřeno θ13 a určil, že má velkou nenulovou hodnotu. Daya Bay bude moci po několika letech měřit hodnotu s přesností ≈4% a RENO ≈7%. JUNO je navrženo tak, aby zlepšilo nejistotu v několika parametrech neutrina na méně než 1%.[10]

Viz také

Reference

  1. ^ On, Miao (9. září 2014). Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) (PDF). Workshop Neutrino Oscillation. Conca Specchiulla (Otranto, Lecce, Itálie). Strana 9 ukazuje topografický přehled komplexu s výrazným jezerem ve tvaru písmene C v horní části obrázku. Jezero je jednoznačně tím 22 ° 07'30 ″ severní šířky 112 ° 30'34 ″ východní délky / 22,1250 ° N 112,5095 ° E / 22.1250; 112.5095 (Jezero poblíž JUNO). Změna měřítka a zarovnání obrázku s mapou umístí experiment na uvedené souřadnice.
  2. ^ Ciuffoli, Emilio; Evslin, Jarah; Zhang, Xinmin (srpen 2013). „Neutrinová hromadná hierarchie z experimentů s jadernými reaktory“. Fyzický přehled D. 88 (3): 033017. arXiv:1302.0624. Bibcode:2013PhRvD..88c3017C. doi:10.1103 / PhysRevD.88.033017.
  3. ^ A b Li, Yu-Feng; Cao, červen; Wang, Yifang; Zhan, Liang (16. července 2013). "Jednoznačné určení hmotové hierarchie neutrin pomocí neutrin v reaktoru". Phys. Rev. D. 88 (1): 013008. arXiv:1303.6733. Bibcode:2013PhRvD..88a3008L. doi:10.1103 / PhysRevD.88.013008.
  4. ^ „JUNO International Collaboration established“. Interakce NewsWire. 30. července 2014. Citováno 12. ledna 2015.
  5. ^ „Průkopnický na JUNO“ (Tisková zpráva). IHEP. 10. ledna 2015. Citováno 12. ledna 2015 - prostřednictvím Interakce NewsWire.
  6. ^ Guo, Cong (2019-10-23). „Status Jiangmen Underground Neutrino Observatory“. arXiv:1910.10343.
  7. ^ A b Wang, Yifang (24. června 2014). JUNO experiment (PDF). Mezinárodní setkání pro velké neutrinové infrastruktury. Paříž.
  8. ^ Xiao, Mengjiao (3. listopadu 2016). UNO centrální detektor a kalibrační strategie (PDF). Mezinárodní seminář o detektorech úniku nukleonů a neutrinových generacích nové generace (NNN16). Peking.
  9. ^ A b C "Úvod do JUNO". JUNO ve společnosti IHEP. 12. 09. 2013. Archivovány od originál dne 02.12.2014. Citováno 2015-01-12.
  10. ^ Li, Yu-Feng (25. února 2014). "Přehled Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO)". International Journal of Modern Physics: Conference Series. 31: 1460300. arXiv:1402.6143. Bibcode:2014IJMPS..3160300L. doi:10.1142 / S2010194514603007.

externí odkazy