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Le plus grand détecteur de neutrinos au monde, Hyper-K, a été donné le coup d'envoi

Le plus grand détecteur de neutrinos au monde, Hyper-K, a été donné le coup d'envoi


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Le cabinet japonais a donné le feu vert pour une 600 millions de dollars détecteur de neutrinos géant à construire. Appelé l'expérience Hyper-Kamiokande, cela pourrait changer la donne pour la course à la détection et à l'étude des neutrinos.

CONNEXES: CES NOUVEAUX DÉTECTEURS DE NEUTRINO GÉANTS S'ÉTENDRONT SUR TROIS ÉTATS

Comment les neutrinos sont-ils observés?

Les neutrinos sont détectés à l'aide d'un appareil spécialisé appelé, assez curieusement, les détecteurs de neutrinos. Celles-ci consistent généralement en un grand réservoir d'eau très pure bordé de détecteurs spéciaux.

L'idée est de détecter la présence de quelque chose appelé lumière Cherenkov.

"La lumière Tchérenkov est émise par les neutrinos lorsqu'ils traversent l'eau à une vitesse proche de celle de la lumière. Par conséquent, le détecteur détecte l'effet des neutrinos interagissant avec l'eau et non les neutrinos eux-mêmes." - astro.wisc.edu.

Pourquoi la détection des neutrinos est-elle si difficile?

Les neutrinos sont si difficiles à détecter principalement parce qu'ils sont très petits. Cela rend presque impossible la détection directe.

Pour cette raison, d'autres moyens de détection indirecte sont nécessaires pour tenter de les «observer» expérimentalement.

"Les neutrinos sont difficiles à détecter car ils sont 100 000 de fois plus petits qu'un électron, ils sont donc trop petits pour être détectés avec l'équipement actuel. Ils n'ont pas non plus de charge et n'interagissent avec aucune autre particule atomique, ce qui signifie qu'il est plus difficile de les trouver en regardant les diagrammes de Feynman. "- Mon Tuteur.

Qu'est-ce que l'expérience Hyper-Kamiokande?

L'expérience Hyper-Kamiokande devrait être le plus grand détecteur de neutrinos jamais construit. Contenant autour 260 000 tonnes d'eau hyper pure, le détecteur sera construit dans une gigantesque caverne à côté de la mine Kamioka de Hida City.

Ce nouveau détecteur, une fois construit, éclipsera son frère déjà géant, le détecteur Super-Kamiokande. L'équipe derrière le projet espère que son nouveau détecteur gigantesque apportera des découvertes révolutionnaires dans ces particules insaisissables.

Rapporté dans le journal La nature, le détecteur est prometteur: -

«La taille énorme de l'Hyper-Kamiokande (Hyper-K) lui permettra de détecter un nombre sans précédent de neutrinos produits par diverses sources - y compris les rayons cosmiques, le Soleil, les supernovae et les faisceaux produits artificiellement par un accélérateur de particules existant. En plus de capturant les neutrinos, il surveillera l'eau pour la possible désintégration spontanée des protons dans les noyaux atomiques, ce qui, s'il était observé, serait une découverte révolutionnaire. " -La nature.

Le projet va être une entreprise énorme et devrait coûter quelque part dans la région de 600 millions de dollars (64,9 milliards de yens japonais).Des investissements supplémentaires seront nécessaires pour mettre à niveau l'accélérateur PARC 300 km loin à Tokai où le faisceau de neutrinos sera produit.

Le gouvernement japonais financera la part du lion du projet, le quart restant étant fourni par des partenaires internationaux comme le Royaume-Uni et le Canada.

Quelle sera la taille d'Hyper-K?

L'énorme détecteur sera constitué d'un réservoir en forme de tambour 71 mètres de profondeur et 68 mètres de largeur. Cette énorme structure sera logée dans une caverne artificielle qui sera construite à l'aide de grandes quantités d'explosifs.

"Une salle pour abriter le réservoir sera creusée avec des charges explosives sur un site 8 kilomètres des installations existantes de Kamioka, pour éviter que les vibrations ne perturbent le détecteur d'ondes gravitationnelles KAGRA, qui est sur le point de commencer à fonctionner. Le site de Kamioka a été choisi il y a des décennies en raison des installations minières existantes et de la haute qualité de la roche, ainsi que de l'abondance de l'eau douce. "- La nature.

Des détecteurs de lumière sensibles tapisseront l'intérieur du réservoir. Ceux-ci captureront les éclairs faibles émis lorsque les neutrinos entrent en collision avec des atomes d'eau.

Les physiciens du monde entier sont très enthousiasmés par le potentiel du projet. En effet, il pourra étudier les différences de comportement des neutrinos et de leurs homologues antimatière antineutrinos.

Mais, selon Masayuki Nakahata, physicien à l'Université de Tokyo, la plus grande découverte que Hyper-K pourrait faire est la désintégration du proton.

"La désintégration du proton n'a jamais été observée et doit donc être extrêmement rare - si elle se produit - ce qui signifie que le proton a une durée de vie moyenne très longue, supérieure à 1034 ans." - La nature.

Ce serait révolutionnaire car le modèle standard actuel en physique des particules ne permet pas la désintégration du proton. Cependant, de nombreuses théories plus récentes qui pourraient la remplacer et promettre d'unifier les forces fondamentales le font.

Hyper-K avec son volume d'eau beaucoup plus important devrait offrir une plus grande chance de voir les protons se désintégrer - - si les prévisions sont correctes. Si ce phénomène n'est pas détecté, cela pourrait aider à justifier une extension significative de la durée de vie moyenne des protons.


Voir la vidéo: Neutrinos bajo tierra (Mai 2022).


Commentaires:

  1. Gurisar

    Je ne vois pas dans ce sens.

  2. Cha'tima

    Je partage pleinement son point de vue. Excellente idée, je suis d'accord avec vous.

  3. Kaeleb

    Je pense que des erreurs sont commises. Je suis en mesure de le prouver.



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