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세계에서 가장 큰 중성미자 검출기 인 Hyper-K가 앞서 가다

세계에서 가장 큰 중성미자 검출기 인 Hyper-K가 앞서 가다


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일본 내각은 6 억 달러 거대한 중성미자 감지기가 건설됩니다. Hyper-Kamiokande 실험이라고 불리는이 실험은 인종이 중성미자를 탐지하고 연구하는 게임 체인저가 될 수 있습니다.

관련 :이 새로운 거대한 중성미자 탐지기는 3 개 주에 걸쳐있을 것입니다

중성미자는 어떻게 관찰됩니까?

중성미자는 충분히 재미있는 중성미자 탐지기라는 특수 장치를 사용하여 탐지됩니다. 이들은 일반적으로 특수 감지기가 늘어선 매우 순수한 물의 큰 탱크로 구성됩니다.

아이디어는 Cherenkov 빛이라는 무언가의 존재를 감지하는 것입니다.

"체렌 코프 빛은 빛의 속도에 가까운 물을 통과 할 때 중성미자에 의해 방출됩니다. 따라서 감지기는 중성미자가 아닌 물과 상호 작용하는 중성미자의 영향을 감지합니다." -astro.wisc.edu.

중성미자 탐지가 왜 그렇게 어려운가요?

중성미자는 매우 작기 때문에 감지하기가 매우 어렵습니다. 이로 인해 직접 감지하는 것이 거의 불가능합니다.

이러한 이유로 실험적으로 "관찰"하기 위해서는 다른 간접 탐지 수단이 필요합니다.

"중성미자는 100,000 초 전자보다 몇 배 더 작기 때문에 현재 장비로 감지하기에는 너무 작습니다. 그들은 또한 전하가없고 다른 원자 입자와 상호 작용하지 않기 때문에 파인만 다이어그램을 볼 때 찾기가 더 어렵다는 것을 의미합니다. "-My Tutor.

Hyper-Kamiokande 실험이란 무엇입니까?

Hyper-Kamiokande 실험은 지금까지 만들어진 가장 큰 중성미자 탐지기로 설정되었습니다. 주위를 포함 260,000 톤 이 감지기는 히다시 카미 오카 광산 옆에있는 거대한 동굴 내부에 설치 될 예정입니다.

이 새로운 탐지기는 일단 만들어지면 이미 거대한 형제 인 Super-Kamiokande 탐지기를 왜소하게 만들 것입니다. 이 프로젝트의 팀은 새로운 거대한 탐지기가이 찾기 어려운 입자에 획기적인 발견을 가져올 수 있기를 바랍니다.

저널에보고 됨 자연, 검출기는 몇 가지 약속을 유지합니다.-

"Hyper-Kamiokande (Hyper-K)의 거대한 크기 덕분에 기존 입자 가속기에 의해 인공적으로 생성 된 우주선, 태양, 초신성 및 빔을 포함하여 다양한 소스에서 생성 된 전례없는 수의 중성미자를 감지 할 수 있습니다. 중성미자를 잡으면 원자핵에서 양성자가 자연적으로 붕괴 될 가능성이 있는지 물을 모니터링 할 것입니다. 관찰하면 혁명적 인 발견이 될 것입니다. " -자연.

이 프로젝트는 막대한 작업이 될 것이며 지역 어딘가에 비용이들 것으로 예상됩니다. 6 억 달러 (64 억 9 천만 엔).PARC 가속기를 업그레이드하려면 추가 투자가 필요합니다. 300km 중성미자 빔이 생성되는 Tokai에서 멀리 떨어져 있습니다.

일본 정부는 영국 및 캐나다와 같은 국제 파트너가 제공하는 나머지 분기와 함께 프로젝트의 가장 큰 부분에 자금을 지원할 것입니다.

Hyper-K는 얼마나 클까요?

거대한 감지기는 드럼 모양의 탱크로 구성됩니다. 깊이 71m, 폭 68m. 이 거대한 구조는 다량의 폭발물을 사용하여 지어진 인공 동굴에 보관 될 것입니다.

"탱크를 보관할 홀은 현장에서 폭발물로 파헤쳐 질 것입니다. 8 킬로미터 KAGRA 중력파 감지기를 방해하는 진동을 피하기 위해 기존 Kamioka 시설에서 작동을 시작합니다. Kamioka 사이트는 기존 채광 시설과 높은 품질의 암석, 풍부한 담수 공급 때문에 수십 년 전에 선택되었습니다. "- 자연.

민감한 빛 감지기가 탱크 내부에 배치됩니다. 이것은 중성미자가 물 원자와 충돌 할 때 방출되는 희미한 섬광을 포착합니다.

전 세계의 물리학 자들은이 프로젝트의 잠재력에 대해 매우 흥분하고 있습니다. 중성미자와 반물질 대응 물인 중성미자의 행동 차이를 연구 할 수 있기 때문입니다.

그러나 도쿄 대학의 물리학자인 Masayuki Nakahata에 따르면 Hyper-K가 만들 수있는 가장 큰 발견은 양성자 붕괴입니다.

"양성자 붕괴는 한 번도 관찰 된 적이 없으며 따라서 매우 드 물어야합니다.이 경우가 발생하면 양성자가 평균 수명이 매우 길다. 1034 연령." - 자연.

입자 물리학의 현재 표준 모델이 양성자 붕괴를 허용하지 않기 때문에 이것은 획기적인 것입니다. 그러나 그것을 대체 할 수 있고 근본적인 힘을 통합 할 것을 약속 할 수있는 많은 새로운 이론들이 그렇습니다.

훨씬 더 많은 양의 물을 가진 Hyper-K는 예측이 정확하다면 양성자가 붕괴되는 것을 볼 수있는 더 큰 기회를 제공해야합니다. 이 현상이 감지되지 않으면 양성자의 평균 수명을 크게 연장하는 데 도움이 될 수 있습니다.


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