Laboratori Nazionali del Gran Sasso ( LNGS ) - крупнейший подземный исследовательский центр в мире. Расположенный у подножия горы Гран-Сассо в Италии , он хорошо известен исследованиями физики элементарных частиц INFN . Помимо наземной части лаборатории, под горой есть обширные подземные сооружения. Ближайшие города - Л'Акуила и Терамо . Объект расположен примерно в 120 км от Рима .
Учредил | 1985 г. |
---|---|
Тип исследования | Физика элементарных частиц, ядерная физика |
Директор | Эцио Превитали (с октября 2020 г.) |
Место расположения | Л'Акуила , Абруццо , Италия 42 ° 25′16 ″ с.ш., 13 ° 30′59 ″ в.д. / 42,42111 ° с. Ш. 13,51639 ° в.Координаты : 42 ° 25′16 ″ с.ш. 13 ° 30′59 ″ в.д. / 42,42111 ° с. Ш. 13,51639 ° в. |
Операционное агентство | INFN |
Веб-сайт | www.lngs.infn.it |
Основной задачей лаборатории является экспериментов хозяевах , которые требуют низкого фона окружающей среды в области физики астрофизики и ядерной астрофизики и других дисциплин , которые могут получить прибыль от ее характеристик и ее инфраструктуры. LNGS, как и три других европейских подземных лаборатории астрономических частиц ( Laboratoire Souterrain de Modane , Laboratorio subterráneo de Canfranc и Boulby Underground Laboratory ), является членом координирующей группы ILIAS .
Удобства
Лаборатория состоит из наземного сооружения, расположенного на территории национального парка Гран-Сассо и Монти-делла-Лага , и обширных подземных сооружений, расположенных рядом с 10-километровым автострадным туннелем Трафоро-дель-Гран-Сассо .
Первые крупные эксперименты на ЛНГС прошли в 1989 году; Позже помещения были расширены, и сейчас это самая большая подземная лаборатория в мире. [1]
Здесь есть три экспериментальных зала со сводчатым сводом , каждый примерно 20 м в ширину, 18 м в высоту и 100 м в длину. [1] Они обеспечивают примерно 3 × 20 × 100 = 6000 м 2 (65 000 кв. Футов) площади и 3 × 20 × (8 + 10 × π / 4) × 100 = 95 100 м 3 ( 3 360 000 куб. Футов) объема. . Включая меньшие площади и различные соединительные туннели, общая площадь объекта составляет 17 800 м 2 (192 000 кв. Футов) и 180 000 м 3 (6 400 000 куб. Футов). [2] [1]
Экспериментальные залы покрыты примерно 1400 м скальной породы, защищающей эксперименты от космических лучей . Обеспечивая защиту около 3400 метров водного эквивалента (МВЭ), это не самая глубокая подземная лаборатория, но тот факт, что в нее можно добраться без использования шахтных лифтов, делает ее очень популярной.
Исследовательские проекты
Исследование нейтрино
С конца августа 2006 года CERN направил луч из мюонных нейтрино от ускорителя CERN SPS в лаборатории Гран - Сассо, 730 км, где они обнаруживаются OPERA и Икар детекторов, при изучении нейтринных осцилляций , что позволит улучшить на результаты эксперимента Fermilab to MINOS .
В мае 2010 года Люсия Вотано , директор лабораторий Гран-Сассо, объявила, что «эксперимент OPERA достиг своей первой цели: обнаружение тау-нейтрино, полученного в результате преобразования мюонного нейтрино , которое произошло во время путешествия из Женева в лабораторию Гран-Сассо ». [3] Этот вывод указывает на недостаток в стандартной модели в физике элементарных частиц , так как нейтрино будет иметь массу , чтобы это изменение происходит.
В лаборатории проводится попытка определить майорановскую / дираковскую природу нейтрино, получившую название CUORE (Криогенная подземная обсерватория редких событий) (по состоянию на 2018 год). Детектор защищен свинцом, извлеченным из древних римских кораблекрушений, из-за более низкой радиоактивности древнего свинца, чем недавно отчеканенный свинец. Артефакты были переданы CUORE из Национального археологического музея в Кальяри . [4]
В сентябре 2011 года Дарио Аутьеро из коллаборации OPERA представил результаты, которые показали, что нейтрино прибывают в OPERA примерно на 60 нс раньше, чем если бы они двигались со скоростью света. Эту аномалию сверхсветовых нейтрино не сразу объяснили. [5] [6] Результаты были впоследствии исследованы и подтвердили, что они ошибочны. Они были вызваны дефектным оптоволоконным кабелем в приемнике OPERA лаборатории [7], что привело к позднему приходу тактового сигнала, с которым сравнивались приходы нейтрино.
В 2014 году Borexino впервые измерил напрямую нейтрино от процесса первичного протон-протонного синтеза на Солнце. Этот результат опубликован в Nature . Это измерение согласуется с ожиданиями, полученными из стандартной солнечной модели Дж. Бахколла вместе с теорией осцилляций солнечных нейтрино, описанной теорией MSW . В 2020 году Borexino также измерил солнечные нейтрино, возникшие в результате цикла CNO , процесса синтеза, типичного для гигантских звезд, но необычного для Солнца (только 1% энергии, выделяемой Солнцем). [8] Благодаря этому результату Borexino раскрыл как два процесса, приводящих в действие Солнце, так и множество звезд главной последовательности.
Эксперименты
- БОРЕКСИНО
- КОБРА
- КРЕСТ
- CUORE / Cuoricino
- DAMA / NaI
- ГАЛЛЕКС
- GNO
- ГЕРДА
- LVD
- МАКРОС (закончено)
- ОПЕРА
- КСЕНОН
Смотрите также
- Физика астрономических частиц
- Fazia
Рекомендации
- ^ a b c «Годовой отчет INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso за 2011 год» (PDF) . п. 4 . Проверено 16 августа 2015 года .
- ^ Мирамонти, Лино (31 марта 2005 г.). «Европейские подпольные лаборатории: обзор». Материалы конференции AIP . 785 : 3–11. arXiv : hep-ex / 0503054 . Bibcode : 2005AIPC..785 .... 3M . DOI : 10.1063 / 1.2060447 . S2CID 5793486 .
- ↑ Particle Chameleon Caught in the Act of Changing , пресс-релиз, ЦЕРН , 31 мая 2010 г., по состоянию на 22 ноября 2016 г.
- ↑ Римские слитки для защиты детектора частиц , Nature , 15 апреля 2010 г.
- ↑ Частицы нарушают ограничение скорости света , Nature , 22 сентября 2011 г.
- ^ Adam, T .; и другие. ( Сотрудничество OPERA ) (2012). «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 . S2CID 17652398 .
- ↑ Нейтрино, отправленные из ЦЕРНа на Гран-Сассо, соблюдают ограничение космической скорости , 8 июня 2012 года.
- ^ Первое обнаружение солнечных нейтрино из цикла СМО с Борексино , Indico- ФНАЛ ,, 23 июня 2020.
Внешние ссылки
- Официальный веб-сайт
- АГНКС - нейтрино ЦЕРН на Гран-Сассо
- Слайд-шоу
- ИЛИАС