중성미자 연구에 대한 ProtoDUNE 검출기의 결과가 발표되었습니다.

DUNE Collaboration은 CERN의 Neutrino 플랫폼에 위치한 ProtoDUNE 단상 검출기로 수집 된 데이터를 기반으로 한 최초의 과학 논문을 발표했습니다.

결과는 검출기가 99 % 이상의 효율로 작동하여 중성미자 연구를위한 가장 큰 규모 일뿐만 아니라 현재까지 가장 효율적인 액체 아르곤 챔버임을 보여줍니다.

연구원들은“이 첫 번째 결과는 우리에게 좋은 소식입니다. “그들은 ProtoDUNE-SP 검출기가 예상보다 훨씬 더 잘 수행되고 있음을 보여줍니다. 이제이 프로토 타입을 기반으로하지만 20 배 더 큰 감지기 모듈을 포함 할 DUNE 감지기의 첫 번째 구성 요소를 만들 준비가되었습니다.”

DUNE는 중성미자 (neutrinos)라고 불리는 작은 기본 입자의 특성을 측정하는 야심 찬 국제 실험입니다. 중성미자는 우주에서 가장 풍부한 물질 입자이지만 다른 입자와 거의 상호 작용하지 않기 때문에 연구하기가 매우 어렵습니다.

적어도 세 가지 유형의 중성미자가 있으며 매초마다 650 억 개의 중성미자가 지구 1 평방 센티미터를 통과합니다. 여행 할 때 특별한 일을합니다. 한 유형에서 다른 유형으로 바뀝니다.

과학자들은 이러한 중성미자 진동과 반물질 중성미자와 관련된 진동이 우주에서 관찰 된 물질 및 반물질의 비대칭과 같은 물리학의 몇 가지 중요한 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다. DUNE는 또한 초신성 중성미자를 검색하고 양성자 붕괴와 같은 희귀 한 아 원자 과정을 검색합니다.

CERN Neutrino 플랫폼의 코디네이터 인 Marzio Nessi는“ProtoDUNE-SP는 이러한 유형의 기술을 최종적으로 매우 강력한 현미경 아래에 중성미자를 배치하는 데 필요한 크기와 해상도로 확장 할 수 있음을 보여줍니다.

이러한 진동의 정확한 측정은 일부 이론적 모델을 제한하고 배제하고 희귀 한 아 원자 현상의 발견 및 연구를위한 새로운 길을 열어줍니다. 그러나 이러한 정확한 측정을 얻으려면 과학자들은 엄청나게 크고 민감하며 신뢰할 수있는 감지기가 필요합니다.

DUNE는 시카고 근처 Fermilab에서 지구 1,300km에 걸쳐 강렬한 중성미자 빔을 사우스 다코타의 샌포드 지하 연구 시설에있는 1.5km 깊이에 위치한 4 개의 거대한 지하 탐지기 모듈로 발사하여 중성미자 진동의 특성을 드러내도록 설계되었습니다.

CERN의 두 ProtoDUNE 검출기 (하나는 단상 기반이고 다른 하나는 2 상 액체 아르곤 기술 기반)는 각각 17,000 톤의 액체 아르곤으로 채워진 거대한 DUNE 검출기 모듈을 만드는 단계입니다. 2 월에 발표 된 DUNE Engineering Design Report는 이러한 모듈의 청사진입니다.