Leleplezték Kína óriási föld alatti laborját, ahol titkos kutatásokat végezhet

A JUNO névre keresztelt létesítmény segíthet megoldani a fizika egyik legnagyobb titkát, meghatározhatja, hogy melyik neutrínótípusnak van a legnagyobb tömege –olvashatjuk a Nature-ben.

Kajping városa alatt 700 méterrel bujkál a 35 méter átmérőjű, gömb alakú detektor, ami már 2015 óta a szubatomi részecskék megfigyelésére készül. A 376 millió dolláros Jiangmen Underground Neutrino Obszervatórium (JUNO) ez év végére készen állhat a mérések megkezdésére.

Addig a kutatók és építőmunkások mindennap 15 percig lifteznek lefelé a föld alá, hogy tovább építsék a detektort egy érintetlen, szabályozott hőmérsékletű csarnokban.

Március 7-én az obszervatórium kutatói elkezdték feltölteni a detektor miniatűr változatát folyékony szcintillátorral – oldószerből és szerves vegyi anyagokból álló koktéllal, amely fényt bocsát ki, amikor a neutrínók átsuhannak rajta. A nagy gömb hamarosan 35 ezer tonna nagy tisztaságú vízbe kerül, ami még jobban megvédi a háttérsugárzástól.

A JUNO az első a világszerte több helyen épített neutrínódetektorok közül. A másik kettő Japánban 2027-ben és az Egyesült Államokban 2031-ben kezdi meg az adatgyűjtést. A Japánban tervezett Hyper-Kamiokande detektor tisztított vizet használ majd neutrínóérzékelő közegként, míg az Egyesült Államokban a Deep Underground Neutrino Experiment folyékony argonra támaszkodik a megfoghatatlan részecskék mérésére. Mindkét jövőbeli detektor a közeli részecskegyorsítókból besugárzó neutrínókat méri, nem pedig az atomreaktorokból származókat.

Mivel a három detektor különböző technikákat alkalmaz az eltérő forrásokból származó neutrínók megfigyelésére, a kutatók jobban megérthetik a neutrínók jellemzőit és szerepét. 

A neutrinónehézség

A neutrínókat nem lehet közvetlenül kimutatni, ezért tömegük meghatározásához a fizikusok más részecskék energiáját mérik, amikor a neutrínó kölcsönhatásba lép az anyaggal.

A kutatók megmérnék a csillagvizsgálótól több mint 50 kilométerre lévő két atomerőműből beáramló neutrínókat. De a létesítmény célja az is, hogy tanulmányozzon máshonnan származó neutrínókat – például a Napból, a légkörből, a felrobbanó csillagokból és a földi természetes radioaktív bomlási folyamatokból.

Neutrinók radioaktív bétabomláskor, valamint a müonok és az ezeknél nagyobb taurészecskék bomlásakor is keletkeznek. A JUNO pajzsként fog működni a kozmikus sugarak ellen, amelyek elfojthatják a halvány neutrínójeleket.

A neutrínó megfigyelésében az a trükk, hogy hiába az Univerzumban a legnagyobb mennyiségben előforduló, tömeggel rendelkező részecske, és másodpercenként milliárdnyi darab halad át a Föld minden köbcentiméterén, tulajdonságai még mindig rejtélyesek. Ennek az az oka, hogy legtöbbjük alig lép kölcsönhatásba az anyaggal, miközben átsiklik a kozmoszon. De a neutrínók árulkodhatnak az univerzum fejlődéséről is, a kozmológia fontos összetevői.