Подземен Гран Сасо в Италия Лаборатория

Вътре в слънчевата neytrinoBorexino детектор

Експерименти в които трябва да се определят много редки събития, като например взаимодействието на неутрино, протон разпад или двойна бета разпад на, изисква, от една страна, откриването на голяма маса, която сега може да се измерва в стотици и дори хиляди тона, а от друга страна - максимумът ниско ниво на фона на детектора, т.е. фалшиви сигнали, които могат да имитират търсения ефект. При ниски енергии, има два основни източника на фона детектор: естествена радиоактивност на уранови и ториеви семейства и космическа радиация. Проблемът се решава чрез естествена радиоактивност създаване детектор на изключително чисти материали. За да се намали мюон поток съставляващи основната част от космическите лъчи, е необходимо място под земята инсталация. На морското равнище, на около 150 мюони преминават през един квадратен метър в секунда. Подземният лабораторията с дълбочина еквивалентен на водния слой с дебелина 4 km мюон поток милиона пъти по-малко.

В света на организирани повече от 20 подземни лаборатории, разположени на дълбочина от стотици метри до 2 км. Гран Сасо National Laboratory (LNGS) е най-големият подземен лаборатория, както по размер, така и в броя на проведените експерименти. В момента тя се провежда 18-експерименти, включващи 750 учени от 22 страни.

Схема подземен лаборатория Гран Сасо

В лабораторни изследвания, проведени в две основни направления: (1) изследване на свойствата и взаимодействия неутриното, който включва списък на двойно бета-разпад, и (2) частици търсене, които могат да се състоят от тъмна материя.

В момента три големи неутрино детектор регистрирате: Борексино. LVD и О PERA. Борексино детектор - течен сцинтилационен детектор с тегло 278 тона. Основната цел на Борексино експеримент. където игра на PINP, - измерване на спектъра на слънчеви неутрино чрез реакция неутрино-електронна разсейване. Основната задача - измерване на дебит 7 Бъдете неутрино - вече е решен успешно. От България сътрудничеството включва и ОИЯИ, Института Курчатов и NIIF МГУ.

LVDozhidaet флаш Supernew (страничен изглед)

След откриването на неутрино трептения, което означава, че неутрино имат маса, най-важното е въпросът за характера на неутрино. Все още не е ясно дали неутриното и антинеутрино са различни или еднакви частици. Наблюдение на двойно бета-разпад директно показва, че неутриното е наистина неутрални частици, и се измерва степента на затихване да се получи стойност на ефективната маса на електрон неутриното. В момента само определени горни граници за скоростта на разпад, въз основа на които може да се твърди, че масата на неутриното е по-малко от

Гран Сасо се провежда три експеримента, за да търсят двойно бета разпад. GERDA Сътрудничеството ще използва германий полупроводникови детектори, Cuore - bolometers базирани Teo 2 кристални и C Obra - кадмиев телурид детектори. Всички експерименти са единични предполага цел капацитет тегло до стойност от порядъка на една тон. В този случай, предвид на чувствителността към масата на неутрино е

на нивото на 0.01 ЕГ.

Съществуването на тъмната материя във Вселената е добре установен факт. Наблюдаваните зависимостта скорости звездни и нажежен газ на разстояние от центъра на спирали и галактическите купове неизбежно води до съществуването на материята ореол тъмно околния галактиката или галактически купове. Естеството на произхода на такива хало е тайна. Според съвременните идеи, 70% от вселената на енергията, съдържаща се във формата на тъмна енергия, 26% - във формата на тъмната материя и едва 4% - като бариони. Теоретични модели дават голям набор от кандидати за не-барионна тъмна материя. Най-вероятните кандидати се считат масивни слабо взаимодействие частици WIMPs, представител на които могат да бъдат най-леките суперсиметрични частици и axions.

OPERAregistriruet неутрино от CERN

В експеримента DAMA / ВЕЗНИ открива промяна в скоростта на брой от детектори за период от една година натриев йодид, който се интерпретира като сигнал от WIMPs разсейване с ядра. Трябва да се отбележи, че тези резултати не са били потвърдени в съоръжението XENON 10, също разположен в Гран Сасо. New вариант zhidkoksenonovogo детектор има един порядък по-голяма цел маса. Две други в търсене на тъмна материя (WARP и GRESST) експеримент са в процес на подготовка. Двете експерименти се използват много оригинални методи за откриване, които позволяват разделят сигнали електрони и откатни ядра.

Ограниченият размер на статията допуска само споменаването на други растения, като например 600-тонен ICARUS детектор прототип за търсене на редки събития на протон разпад, VIP експеримент, за да открием нарушение на принципа на Паули, малък ускорител Луна. с което измерва напречно сечение на ядрени реакции, които са важни за астрофизика.

В заключение следва да се отбележи, че повече от 10 мащабни експерименти са били завършени в лабораторията. Сред тях са добре известни експеримент за търсене на двойно разпадане на 76 Ge. София изработени сътрудничество Хайделберг, радиоактивната галий детектор Gallex / GNO слънчеви неутрино. голям сцинтилационен детектор за търсене на магнитни монополи MACRO и др. От "nonaccelerator" експерименти, проведени в подземни лаборатории, позволяват да се достигне, макар и косвено, за да енергии, които позволяват на взаимодействията на профсъюзите и на частиците, и са извън обсега на настоящите и бъдещите ускорители, те трябва да очакваме добро бъдеще.

Д-р Sci. науките AV Дърбин