В погоне за нейтрино: подземная лаборатория в Китае стремится раскрыть одну из загадок в физике элементарных частиц

11
В погоне за нейтрино: подземная лаборатория в Китае стремится раскрыть одну из загадок в физике элементарных частиц

Масштабный научный центр на юге Китая, предназначенный для исследований нейтрино, неуловимых «частиц-призраков», начал заполняться сверхчистой водой, что ознаменовало последний этап перед началом исследований.

Нейтрино являются самыми малыми и лёгкими из 12 известных физике элементарных частиц, составляющих весь материальный мир. Даже ведущим мировым физикам, имеющим самое современное оборудование, их невозможно обнаружить, поскольку они не имеют электрического заряда, обладают очень малой массой и движутся со скоростью, близкой к скорости света.



В октябре был установлен сферический детектор диаметром около 35 метров, поддерживаемый конструкцией из нержавеющей стали диаметром 41,1 метра. Данные работы сопровождались сборкой его внешней металлической оболочки и фотоэлементов.

В минувшую среду максимально стерильная вода, прошедшая многоступенчатую очистку, начала поступать в детектор подземной нейтринной обсерватории Цзянмэнь (Juno) в провинции Гуандун со скоростью около 100 тонн в час. Он будет заполнен 20 000 тоннами «жидкого сцинтиллятора» и подвешен в 35 000 тонн чистой воды на глубине 700 метров под землей.

Процесс заполнения жидкостью будет проходить в два этапа и суммарно займет около восьми месяцев. К середине февраля 2025 года сверхчистая вода заполнит как внутреннюю, так и внешнюю часть гигантской сферы. Затем, в течение полугода вода внутри сферы будет заменена жидким химическим веществом, которое способно испускать видимый свет при воздействии на него ионизирующего излучения.

Хотя почти все частицы пройдут через детекторную жидкость без следа, некоторые будут взаимодействовать с люминофором, вызывая две вспышки света, которые затем будут зарегистрированы тысячами фотоэлементов.

По плану китайских учёных, Juno должен будет проработать не менее 30 лет. Ожидается, что китайский подземный сферический детектор станет первым в мире из детекторов нейтрино нового поколения. Два других международных объекта — Deep Underground Neutrino Experiment в США и Hyper-Kamiokande Observatory в Японии — должны быть введены в эксплуатацию в 2027-2028 годах.
11 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. -4
    21 декабря 2024 10:18
    Вот оказывается для каких целей китайцы используют нашу сверчистую байкальскую воду ! . . . winked
  2. -3
    21 декабря 2024 10:38
    Кто может объяснить пожалуйста - зачем такие дорогие исследования - нейтрино, бозонов Хиггса? В горах, пустынях закапываются сотни миллионов, если не миллиарды денег, неужели это все ради чистой науки?
    1. +3
      21 декабря 2024 10:54
      Чтобы в веках прославлялось имя СИ. Но если серьезно О Пирамидах в Египте 5000 лет говорят. Храм Святой Софии, построенный Юстинианом за бешенные деньги полторы тысячелетия удивляет мир. Можно долго продолжать. Деньги, если лежат мертвым грузом, обесцениваются. Они должны непрестанно работать, позволяя развивать смежные отрасли и прикладные сферы. С десяток заводов развили компетенции по постройке научных приспособлений и приборов, что отразится на успешности более полезных проектов. Из-за того что деньги должны работать строятся в Китае города-призраки и пустые автобаны. Чтобы работа была у заводов и людей. Точно также сейчас на СВО работает наш ВПК. Снаряды тратятся, но зато люди в тылу зп получают. Ну и третий аспект: В нейтрино много загадок. если удасться их изучить и поставить на службу человеку, китай будет первооткрываетелем. Точно так же было и с атомом.
    2. +2
      21 декабря 2024 10:59
      Кто может объяснить пожалуйста - зачем такие дорогие исследования - нейтрино, бозонов Хиггса? В горах, пустынях закапываются сотни миллионов, если не миллиарды денег, неужели это все ради чистой науки?


      Физика атомного ядра вообще до середины 30-х годов была чистой наукой для ученых чудаков. Но вот с обнаружением цепной реакции распада ядер.... все резко изменилось.
    3. +2
      21 декабря 2024 11:23
      Если бы не закапывалось куча денег на научные исследования (проверки теорий и всякую чушь) то мы жили бы как в средневековье! Электричество магия! Телефон магия! Сложные операции колдовство! и т.д. Чтобы человечество развивалось надо вкладывать в образования и исследование какими бы глупыми они не казались.
    4. -1
      21 декабря 2024 11:36
      Кто - нибудь,втащите ему!! am
    5. Комментарий был удален.
    6. +2
      21 декабря 2024 12:58
      Насколько я понимаю тут три составляющие.
      1)Соображения демонстрационного научного престижа. Создавая подобные мегалоустановки КНР заманивает к себе лучших учёных и вообще повышает свой научно-имиджевый престиж в мире. Для них это важно т.к это в принципе повышает вес и престиж Китая ,его технологий ,производимых устройств ,научно-промышленной школы и так далее .
      2)Детектируя нейтринные события можно получать данные о каких-то далеких космологических процессах и скрытой части солнечной активности. Верная интерпретация этих данных дает значительный вклад в астрофизику,космологию и.т.д.Короче говоря отчасти подобная установка добывает данные также ,как это делает "Спектр-РГ" или какой-нибудь "Джеймс Уэбб" на орбите.
      3)Чисто теоретически обуздание нейтрино дает возможность создания закрытого одностороннего канала передачи информации ,практически защищенного от каких-либо экранирований веществом.
    7. 0
      23 декабря 2024 01:28
      Цитата: Rombut
      неужели это все ради чистой науки?

      В Церне, в Большом адронном коллайдере работают тысячи учёных со всего мира, из сотни различных сфер, при чём лучших, так как отбор очень жёсткий. Зарплата у них скорее символическая и всё равно масса учёных с в разы большей зарплатой не задумываясь уволились и прибежали бы в Церн, если бы позвали. Они конечно все знают над чем работают, но тема на столько сложная, что каждый полностью погружён в свою сферу для функционирования одного большого организма и мало чего знает о работе других групп. Я знаю лично несколько таких ребят, особо с них ничего не вытянешь за пару часов езды в автомобиле, хотя бы потому что им нельзя особо распространяться, да и тема слишком сложная, но что видно, то это мощная мотивация и воодушевление. И конечно можно подумать зачем всё это? Не опасно ли это, с помощью мегаватного электроимпульса, который чувствует вся Женева, когда мерцают лампочки, разгонять атомы до скорости света и врезать друг о друга, получая маленькие чёрные дыры и как это может помочь человечеству. Но также думали и о Фарадее, Вольте, Тесле и других в своё время чудаках, которые наматывали проволочки, что-то нередко поджигали. На данный момент учёные некоторых стран стоят перед реализацией реактора управляемого термодинамического синтеза, что перевернёт мир энергетики и позволит создавать двигатели для звездолётов. Всё это тоже 100 лет назад начиналось с групп учёных, которые получили финансирование для того чтоб свои теории и математические расчёты воплотить в реальные эксперименты, из чего на выходе получилась ядерное оружие и энергетика и вот человечество подходит к следующему этапу, который ещё пару десятков лет назад был невозможен, управляемому термодинамическому синтезу. Так и тут, при поиске частички Хигса, на выходе может получиться нечто, что поднимет человечество на следующую ступень развития и откроет новые возможности. Китайцы абсолютно верно делают, что инвестируют в эти направления и я полагаю, понимая важность научных исследований, инвестируют очень много. Как по мне вместо того чтоб тратить космические средства на войны и гонки вооружения, уж лучше на науку, да ещё и в кооперации.
  3. -2
    21 декабря 2024 13:35
    Китайцы всё никак не могут найти ответ на"тайваньскую загадку" , а в место решения которой китайские учёные занимаются поиском нейтрино ! lol fool recourse request
  4. 0
    21 декабря 2024 21:09
    Поменьше надо писать о китайцах, а больше популяризировать российскую науку. Нейтринный телескоп на дне Байкала работает полноценно с 2021г., а китайцы только пытаются что-то создать, заранее хуже по характеристикам.
  5. -2
    21 декабря 2024 21:58
    Может про нейтрино то не надо генерировать новостя тут, на ВО?