Подземная обсерватория JUNO приступила к сбору данных

Крупнейший в мире детектор нейтрино введен в эксплуатацию в Южном Китае. Подземная обсерватория JUNO, строившаяся почти десятилетие, успешно завершила заполнение жидким сцинтиллятором и приступила к сбору научных данных, чтобы дать ответ на один из главных вопросов современной физики.
Автор Наука Mail
Детектор JUNO, вид снаружи
Детектор JUNO, вид снаружиИсточник: JUNO

Подземная нейтринная обсерватория JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) или «Подземная нейтринная обсерватория Цзянмэнь», расположенная на глубине 700 метров в китайской провинции Гуандун, официально начала работу после успешного завершения сложнейшего этапа заполнения гигантского детектора. Установка, на строительство и подготовку которой ушло более десяти лет, стала первым детектором нового поколения, достигшим стадии полномасштабного сбора данных. Первые испытания подтвердили, что ключевые параметры установки соответствуют или даже превосходят проектные ожидания, что открывает путь к решению фундаментальной задачи — определению иерархии масс нейтрино.

Уникальность эксперимента JUNO заключается в его беспрецедентной точности и методе наблюдения. Детектор будет регистрировать антинейтрино, производимые атомными электростанциями Тайшань и Янцзян, расположенными в 53 километрах. Его главная цель — измерить их энергетический спектр с рекордной точностью, чтобы установить, какое из трех типов нейтрино является самым тяжелым. В отличие от других методов, этот подход не зависит от эффектов прохождения нейтрино через земную толщу, что делает его результаты исключительно чистыми и надежными.

Центральная акриловая сфера и ФЭУ
Центральная акриловая сфера и ФЭУИсточник: JUNO

Сердцем обсерватории является центральный детектор — гигантская акриловая сфера диаметром 35,4 метра, заполненная 20 000 тонн жидкого сцинтиллятора высочайшей чистоты. Эта конструкция погружена в резервуар с водой и окружена 45 600 фотоумножителей, которые будут улавливать вспышки света, возникающие при редких взаимодействиях нейтрино с веществом. Процесс заполнения, занявший несколько месяцев, был техническим подвигом: инженерам удалось сохранить структурную целостность и обеспечить беспрецедентные уровни чистоты и оптической прозрачности жидкости.

Как отметил профессор Ван Ифан, представитель коллаборации, запуск JUNO знаменует историческую веху в физике элементарных частиц. Этот детектор не только определит порядок масс нейтрино, но и откроет новые возможности для исследований солнечных, атмосферных, геологических и звездных нейтрино, а также для поиска стерильных нейтрино и распада протона. Международное сотрудничество JUNO, объединяющее более 700 ученых из 17 стран, планирует вести наблюдения на протяжении 30 лет, что может коренным образом изменить наше понимание Вселенной.

Ранее российские ученые впервые продемонстрировали высокоточный метод контроля за работой атомного реактора с помощью частиц-призраков — антинейтрино.