Правительство Индии создаст в стране нейтринную обсерваторию

Центральное правительство планирует создать в стране нейтринную обсерваторию. Об этом сообщил государственный министр по атомной энергии и космосу доктор Джитендра Сингх 21 сентября 2020 года в письменном ответе в нижней палате парламента Лок Сабха.

Индийская нейтринная обсерватория (INO) будет представлять собой подземную лабораторию мирового класса с каменным покрытием, которая будет изучать нейтрино, производимые в атмосфере Земли.

Проект INO будет включать:

Строительство подземной лаборатории и связанных с ней наземных сооружений на Боди Вест Хиллз в районе Тени, Тамил Наду. Подземная лаборатория будет состоять из большой пещеры размером 132 х 26 х 20 м и нескольких меньших пещер. Подход к пещерам будет через туннель длиной 2100 м и шириной 7,5 м.

Создание детектора намагниченного железного калориметра (ICAL) для изучения нейтрино. Калориметр, самый тяжелый из произведенных в любой стране, будет состоять из 50000 тонн намагниченных железных пластин, расположенных стопками с зазорами между ними, в которые будут вставлены камеры с резистивными пластинами (RPC) в качестве активных детекторов.

Создание Межведомственного центра физики высоких энергий (IICHEP) в Мадурае. Институт будет оказывать поддержку в обслуживании и эксплуатации подземной лаборатории, исследованиях и разработках детекторов, а также в развитии человеческих ресурсов.

Почему важна лаборатория INO?

Одна из важнейших открытых проблем физики сегодня - определение масс нейтрино и параметров смешения. Хотя нейтрино встречаются в изобилии, их слабое взаимодействие делает изучение этих частиц в лаборатории чрезвычайно трудным.

Детектор ICAL разработан для решения некоторых из этих ключевых проблем уникальным способом. Он будет обнаруживать атмосферные нейтрино и антинейтрино в широком диапазоне энергий и длин пробега.

Ключевым направлением проекта является изучение влияния земной материи путем наблюдения за зависимостью энергии и зенитного угла атмосферных нейтрино в диапазоне нескольких ГэВ.

Ожидается, что со временем подземная лаборатория превратится в полноценную подземную научную лабораторию для других исследований в области физики, биологии, геологии и гидрологии.

Детектор железного калориметра (ICAL)

Основным экспериментом, предложенным в INO, является детектор железного калориметра, цель которого - исследовать влияние земной материи на распространение атмосферных нейтрино и определять параметры осцилляций нейтрино в секторе 2-3 колебаний.

ICAL будет намагниченным детектором на 50000 тонн с железом в качестве пассивного элемента детектора и камерами с резистивными пластинами (RPC) в качестве активных элементов детектора. т.е. нейтрино будут взаимодействовать с железом, чтобы произвести частицы в конечном состоянии. RPC будут обнаруживать те частицы конечного состояния, которые имеют заряд, и записывать сигналы, и эти сигналы, которые имеют информацию о местоположении и времени, помогут нам восстановить треки и / или ливни и, таким образом, энергию и направления частиц конечного состояния, а также падающие нейтрино.

В основе конструкции ICAL лежит детектор Monolith . Детектор ICAL будет состоять из трех модулей, каждый из которых будет иметь 151 слой железа и 150 слоев RPC, установленных друг на друга. Размер всего извещателя будет 48 м X 16 м X 14,5 м. Детектор из-за его огромных размеров потребует около 30000 стеклянных RPC для обнаружения заряженных частиц. ICAL, являющийся детектором нейтрино, будет расположен под землей, чтобы уменьшить мюонный сигнал космических лучей.

Местоположение INO привлекло большое внимание сообщества физиков нейтрино, поскольку расстояние между INO и ЦЕРН очень близко к «магической базовой линии» - расстоянию, на котором влияние CP-фазы на измерение минимально. Но главным физическим преимуществом INO ICAL является его способность измерять иерархию масс нейтрино посредством изучения атмосферных нейтрино. В настоящее время ICAL является единственным предложенным намагниченным детектором, который может разрешить иерархию масс путем изучения выживания мюонных нейтрино и антинейтрино.

Основные цели ICAL следующие:

  1. Однозначное и точное определение параметров нейтринных осцилляций по атмосферным нейтрино.
  2. Изучение эффектов материи посредством идентификации электрического заряда, что может привести к определению неизвестного знака одной из разностей масс .
  3. Изучение нарушения зарядового сопряжения и зарядовой четности (CP) в лептонном секторе, а также возможные исследования нарушений зарядового сопряжения, четности, обращения времени (CPT).
  4. Изучение Колар событий , возможной идентификации очень высокой энергии нейтрино и много- мюонных событий.

В отличие от эксперимента «Монолит», детектор ICAL будет иметь железные пластины толщиной 5,6 см (2,2 дюйма) в качестве пассивных детекторов со стеклянными RPC между ними в качестве активных детекторов.

Прототип детектора ICAL с 14 слоями размером 1 м × 1 м × 1 м уже работает в VECC, Калькутта. 35-тонный прототип установлен над землей для отслеживания космических мюонов.

По завершении эксперимент с основным калориметром намагниченного железа (ICAL) будет включать в себя самый большой в мире магнит, в четыре раза больше, чем магнит массой 12500 тонн в детекторе компактного мюонного соленоида в ЦЕРН в Женеве, Швейцария.

https://ru.qwe.wiki/wiki/India-based_Neutrino_Observatory

https://www.jagranjosh.com/current-affairs/indiabased-neutrino-observatory-underground-laboratory-neutrinos-study-all-you-need-to-know-1600849171-1

https://www.iastoppers.com/flashcard/the-government-of-india-is-building-india-based-neutrino-observatory-ino-in-which-indian-state/