Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
ЦЕРН Нейтрино к подземным сооружениям Гран-Сассо
ЦЕРН Нейтрино к подземным сооружениям Гран-Сассо

Проект CERN Neutrinos to Gran Sasso ( CNGS ) был физическим проектом Европейской организации ядерных исследований (CERN). Цель проекта состояла в том, чтобы проанализировать гипотезу нейтринных осцилляций , направляя луч на нейтрино от объектов ЦЕРН на детекторе эксперимента OPERA в Сассо Национальной лаборатории Гран (LNGS), расположенный в Гран - Сассо горы в Италии . Объект АГНКС был размещен в туннеле , который расходился от одного из туннелей передачи SPS-LHC, на франко - швейцарская граница вблизиЖенева . [1] Он использовал ускоритель Super Proton Synchrotron (SPS) в качестве источника протонов высокой энергии .

История [ править ]

Одобрение проекта CNGS было подписано Советом CERN в декабре 1999 года [2], а гражданское строительство началось в сентябре следующего года. [3] Строительство туннелей и служебных каверн было завершено в середине 2004 г., установка оборудования была завершена летом 2005 г., а ввод в эксплуатацию проводился весной 2006 г. Первый пучок протонов был отправлен к цели 11 июля 2006 г. с помощью CNGS 18 августа 2006 года объект был одобрен для проведения физических операций. АГНКС прекратила работу в 2012 году. Затем туннель был перепрофилирован для эксперимента AWAKE , который начал работать в 2016 году.

Функция [ править ]

Протонный пучок был взят из СПС в400  ГэВ и сталкивается с графитовой мишенью в туннеле АГНКС. Полученные в результате частицы, в первую очередь каоны и пионы среди многих других частиц, были затем сфокусированы с помощью магнитного линзирования и прошли 1 км (0,62 мили) по туннелю CNGS в вакуумной трубке. Эти частицы по своей природе нестабильны, а продукты их распада включают мюоны и мюонные нейтрино.. Все частицы, кроме нейтрино (протоны, мюоны, пионы, каоны ...), останавливаются около конца туннеля. Нейтрино продолжают свой полет незатронутыми, поскольку они редко взаимодействуют с веществом. В этой точке было измерено количество мюонов, что позволило определить профиль и интенсивность пучка. Этот луч затем проходит 732 километров (455 миль) через коры на Земле , и ожидается , что во время полета некоторых из мюонных нейтрино превращаются в другие типы нейтрино , такие как тау нейтрино . [1] Как только луч достиг Гран-Сассо, эксперименты OPERA и ICARUS были использованы для обнаружения нейтрино.

Результаты [ править ]

Первые кандидаты на осцилляцию нейтрино в тау-нейтрино были объявлены в мае 2010 года экспериментом OPERA. [4] Всего было обнаружено пять тау-нейтрино [5], что соответствует ожиданиям теории осцилляций нейтрино .

22 сентября 2011 года коллаборация OPERA привлекла международное внимание, когда они выпустили препринт [6], в котором сообщается об аномалии нейтрино со сверхсветовой скоростью , в которой нейтрино, по измерениям, движутся в среднем со скоростью, превышающей скорость света . [7] 24 февраля 2012 года команда заявила, что обнаружила две проблемы в своем предыдущем тесте, что затрудняет достоверность предыдущего результата. [8] Препринт был изменен, чтобы учесть эти факты, и действительно, измерение скорости нейтрино, как сообщается, согласуется со скоростью света.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "Общее описание проекта ЦЕРН для пучка нейтрино" (PDF) .
  2. ^ «Обзор проекта CNGS» .
  3. ^ «ЦЕРН Нейтрино на Гран-Сассо (CNGS): Первый Луч» (PDF) .
  4. ^ "Эмбарго Тау Нейтрино" (PDF) .
  5. ^ O'Luanaigh, C. (6 октября 2015). «OPERA обнаруживает свое пятое тау-нейтрино» . Проверено 8 февраля 2017 .
  6. ^ Т. Адам и др. (Сотрудничество OPERA) (22 сентября 2011 г.). «Измерение скорости нейтрино детектором OPERA в пучке АГНКС». Журнал физики высоких энергий . 2012 (10): 93. arXiv : 1109.4897 . Bibcode : 2012JHEP ... 10..093A . DOI : 10.1007 / JHEP10 (2012) 093 .
  7. ^ "Эксперименты со скоростью света дают ошеломляющие результаты в Церне" . BBC . 22 сентября 2011 г.
  8. ^ "Нейтрино быстрее скорости света могло быть связано с плохой проводкой" . BBC News . 23 февраля 2012 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный сайт проекта CNGS
  • Официальный сайт эксперимента OPERA
  • Официальный сайт эксперимента ICARUS