뉴트리노 스는 입자 물리학에서 가장 풍부하고 호기심이 많고 어려운 동물입니다. 그들 중 일부는 빅뱅 이후에 있었고, 당신이 이것을 읽은 것처럼, 수조의 사람들이 당신의 몸을 통과했습니다 (그리고 더 많은 길이 가고 있습니다). 그러나 그들의 유비쿼터스에도 불구하고 중성미자는 정확하게 연구하기가 어렵습니다. 다른 것으로 만들어진 모든 것을 무시하십시오. 따라서 중성미자 무게를 측정하는 것이 정중하게 규모를 밟도록 요구하는 것만 큼 간단하지 않다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
고맙게도 입자 물리학자는 미국 에너지 부의 Fermilab에있는 것들을 포함하여 끈질긴 로트이며 최신 중성미자 사파리 인 NuMI Off-Axis Electron Neutrino Appearance 실험 또는 NOvA를 포기하지 않습니다. (과학자들은 그리스 문자 nu로 중성미자를 나타냅니다. 또는V) 중성미자를 즉석에서 잡기위한 아주 작은 게임 사냥이며, 매우 큰 장비를 사용하여 작업을 수행합니다. 그리고 설정이 완전히 완료되기 전에 이미 최초의 중성미자를 포착했습니다.
일리노이 주 시카고 외곽에있는 Fermilab 시설에서 흑연 표적에 대해 양성자를 분쇄하여 생성 된 중성미자는 캐나다 국경을 따라 위치한 미네소타 애쉬 리버 (Ash River)의 NOvA 원거리 탐지기에서 북서쪽으로 500 마일 떨어진 광선에서 수집되고 발사됩니다. 최초의 빔은 2013 년 9 월에 발사되었으며 Ash River 시설은 여전히 공사 중입니다.
Ash River Laboratory의 미네소타 물리학자인 Marvin Marshak은“NOvA 원거리 검출기 설치가 완료되기 전에도 최초의 중성미자가 감지 된 것은 모든 관련자들에게 실질적인 찬사입니다. "이 초기 결과는 NOvA 협력이 그리 멀지 않은 미래에이 입자들에 대한 우리의 지식에 중요한 기여를 할 것임을 시사합니다."
Fermilab의 빔은 2 초 간격으로 발사되며, 각각 수십억 개의 중성미자를 검출기로 직접 보냅니다. Fermilab의 근방 검출기는 빔에서 중성미자의 초기 "풍미"를 확인하고, 훨씬 더 큰 원거리 검출기는 중성미자가 3 밀리 초 지하 고속도로 여행 중에 중성미자가 변경되었는지 여부를 결정합니다.
중성미자는 일반 입자와 쉽게 상호 작용하지 않기 때문에 빔은 지구의 곡률에도 불구하고 시설 사이의지면을 통해 직선으로 쉽게 이동할 수 있습니다. 실제로 시카고 근처지면에서 45 미터 (150 피트) 아래에서 시작되는이 빔은 여행 중에 10km (6 마일) 깊이를 지납니다.
Fermilab의 보도 자료에 따르면, 중성미자는 풍미 (전자, 뮤온 또는 타우)라고하는 세 가지 유형으로 나옵니다. NOvA 실험의 두 검출기는 중성미자가 거의 빛의 속도로 진행하면서 한 맛에서 다른 맛으로 진동 할 시간을주기 위해 지금까지 배치되었습니다. 원거리 탐지기라고 불리는 실험의 더 큰 탐지기의 일부만이 완전히 구축되고, 신틸 레이터로 채워지고 전자 장치에 연결되어 있지만,이 실험은 이미 최초의 중성미자의 신호를 기록하는 데 사용했습니다.”
15m 높이의 검출기 블록에는 95 % 미네랄 오일과 pseudocumene이라는 5 % 액체 탄화수소로 만들어진 액체 신틸 레이터로 채워져 있으며 독성이 있지만 "중성미자 검출 과정에 필수적"입니다. 혼합물은 충돌하는 빛을 확대하여 중성미자 파업을보다 쉽게 감지하고 측정 할 수 있습니다. (출처)
Fermilab 이사 Nigel Lockyer는“NOvA는 차세대 중성미자 실험을 대표합니다. "이러한 기본 입자에 대해 더 많이 배우기 위해이 중요한 이정표에 도달하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다."
올 여름 완료 후 NOVA의 근거리 및 원거리 검출기의 무게는 각각 300 및 14,000 톤입니다.
NOvA 실험의 목표는 다양한 중성미자 풍미의 덩어리를 성공적으로 포착하고 측정하고 중성미자가 자신의 반입자인지 여부를 확인하는 것입니다 (특정 전하가 없기 때문에 동일 할 수 있음). Fermilab에서 발사 된 뮤온 중성미자 빔과 뮤온 안티 뉴트리노 빔의 변화) 과학자들은 그들의 질량 계층을 결정하고 궁극적으로 왜 우주가 현재 반물질보다 훨씬 더 많은 물질을 포함하고 있는지 발견하려고합니다.
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일단 실험이 완전히 작동하면 과학자들은 매일 귀중한 중성미자를 잡을 것으로 예상합니다. 6 년 동안 총 5,000 건이 소요됩니다. 그때까지 그들은 적어도 지금은 책에 처음 몇 권을 가지고 있습니다.
“미네소타에있는 감지기의 첫 번째 모듈에서 중성미자를 보는 것이 중요한 이정표입니다. 이제 물리학을 시작할 수 있습니다.”
– Fermilab 물리학 자 Rick Tesarek
아래 NoVA 실험의 개발 및 구성에 대해 자세히 알아보십시오.
(비디오 크레딧 : Fermilab)
여기에서 NOvA 연구 목표에 대해 자세히 알아보십시오.
출처 : Fermilab 보도 자료
NOvA 협력은 미국, 브라질, 체코, 그리스, 인도, 러시아 및 영국에있는 38 개 기관의 208 명의 과학자들로 구성되어 있습니다. 실험은 미국 에너지 부, 국립 과학 재단 및 기타 자금 지원 기관으로부터 자금을받습니다.
