CERN Neutrinos către Gran Sasso
Proiectul CERN Neutrinos to Gran Sasso ( CNGS ) a fost un proiect CERN de fizică. Scopul proiectului a fost să analizeze ipoteza oscilației neutrinilor prin direcționarea unui fascicul de neutrini din structurile CERN către detectorul experimentului OPERA la laboratoarele naționale din Gran Sasso (LNGS), în masivul Gran Sasso din Italia . Facilitatea CNGS se afla într-un tunel care se abate de la unul dintre tunelurile de transfer SPS-LHC de la frontiera franco - elvețiană de lângă Geneva . [1] Acceleratorul Super Proton Synchrotron (SPS) a fost folosit ca sursă de protoni de mare energie.
Istorie
Consiliul CERN a aprobat proiectul CNGS în decembrie 1999 [2], iar lucrările de inginerie ale proiectului au început în septembrie următor. [3] Construcția tunelurilor și a peșterilor a fost finalizată la mijlocul anului 2004, instalarea echipamentului a fost finalizată în vara anului 2005, iar testele au fost efectuate în primăvara anului 2006. Primul fascicul de protoni a fost trimis către țintă pe 11 iulie 2006, iar instalația CNGS a fost aprobată pentru experimentele de fizică la 18 august 2006. CNGS a încetat să mai funcționeze în 2012. Tunelul a fost transformat pentru experimentul AWAKE , care a devenit operațional în 2016.
Operațiune
Un fascicul de protoni a fost luat din SPS a 400 GeV și a fost ciocnit cu o țintă de grafit în interiorul tunelului CNGS. Particulele rezultate, inclusiv toți kaonii și pionii , au fost apoi concentrate cu lentila magnetică și au parcurs 1 km de-a lungul tunelului CNGS într-un tub de vid. Aceste particule sunt instabile în mod natural, iar produsele lor de descompunere includ muoni și neutrini muoni . Toate particulele, cu excepția neutrinilor (protoni, muoni, pioni, kaoni, ...), se opresc aproape de capătul tunelului. Neutrinii își continuă călătoria nealterată, deoarece rareori interacționează cu materia. În acest moment a fost măsurat numărul de muoni, ceea ce a dat o indicație a caracteristicilor și intensității fasciculului. Acest fascicul a parcurs apoi 732 km peste scoarța terestră și se aștepta ca unii neutrini muoni să se convertească la alte tipuri de neutrini, cum ar fi neutrini tau în timpul zborului. [1] Odată ce fasciculul a ajuns la Gran Sasso, experimentele OPERA și ICARUS au fost folosite pentru a detecta neutrini.
Rezultate
Primii candidați pentru oscilația neutrino tau au fost anunțați în mai 2010 prin experimentul OPERA. [4] Au fost observați un total de cinci neutrini tau, [5] compatibili cu predicțiile teoriei oscilației neutrinilor .
La 22 septembrie 2011, colaborarea experimentului OPERA a atras atenția internațională atunci când a publicat o preimprimare [6] care raportează anomalia neutrino-ului mai rapid decât ușor, în care neutrinii au fost măsurați pentru a călători, în medie, la viteza superluminală. . [7] La 24 februarie 2012, echipa a declarat că a descoperit două probleme cu testul anterior, care au modificat validitatea rezultatului anterior. [8] Preimprimarea a fost modificată pentru a ține cont de aceste fapte și măsurarea vitezei neutrino, raportată după modificare, este de acord cu viteza luminii.
Notă
- ^ a b Descrierea generală a proiectului CERN pentru o grindă de neutrino ( PDF ), la proj-cngs.web.cern.ch .
- ^ Prezentare generală a proiectului CNGS , pe proj-cngs.web.cern.ch .
- ^ CERN Neutrinos to Gran Sasso (CNGS): First Beam ( PDF ), pe proj-cngs.web.cern.ch .
- ^ Embargo Tau Neutrino ( PDF ), pe lngs.infn.it.
- ^ C. O'Luanaigh, OPERA detectează cel de-al cincilea neutru tau , pe home.cern , 6 octombrie 2015. Accesat la 8 februarie 2017 .
- ^ T. Adam și colab. (Colaborare OPERA), Măsurarea vitezei neutrino cu detectorul OPERA în fasciculul CNGS , în Journal of High Energy Physics , vol. 2012, nr. 10, 22 septembrie 2011, p. 93, Bibcode : 2012JHEP ... 10..093A , DOI : 10.1007 / JHEP10 (2012) 093 , arXiv : 1109.4897 .
- ^ Experimentele cu viteza luminii dau un rezultat descurajant la Cern , în BBC , 22 septembrie 2011.
- ^ Neutrinii mai rapizi decât ușorii ar putea ajunge la cabluri defecte , în BBC News , 23 februarie 2012.
