Publicado en el JINR Semanal
“Dubná” No.
10
(2013)

Hasta el año pasado, la colaboración de Daya Bay era solo una de docenas.
grupos científicos que investigan neutrinos. Y según los resultados de 2012, entró en el top ten más
proyectos de investigación exitosos en el mundo. “Medición del ángulo de mezcla
neutrino Θ ₁₃ ”
– tal nombre, no del todo habitual, para el descubrimiento, análogos de los cuales, según
especialistas, ocurren una vez cada 30 años. Explica qué hay detrás de estos
símbolos científicos, rastrear el camino histórico a este descubrimiento y contar
sobre los experimentos en la planta de energía nuclear de Daya Bay, los editores pidieron un testigo presencial
eventos – candidato de ciencias físicas y matemáticas, jefe de sector N1
Departamento Científico y Experimental de Física de Partículas Elementales del Laboratorio de
problemas de JINR DV NAUMOV.

Dmitry Vadimovich, comencemos con una breve reseña: cuando los científicos comenzaron a
adquirir conocimientos sobre los neutrinos?

A finales del siglo XIX y principios del XX, una activa
estudio de la radiactividad. Las desintegraciones radiactivas fueron descubiertas por primera vez por Henri
Becquerel, y luego Marie y Pierre Curie. Las desintegraciones posteriores se dividieron en tres grupos.
según el tipo de interacción: fuerte, débil y electromagnética, pero al principio solo
llamadas letras: alfa, beta, gamma. Desintegraciones fuertes y electromagnéticas (alfa
y gamma) eran claras para los físicos de la época: las leyes de conservación de la energía y
se observaron los impulsos en ellos. Fue entonces cuando se creó la mecánica cuántica, y eso es todo.
encajan perfectamente en el esquema general de cuantización de nivel. Sin embargo, en la desintegración beta,
con la que ahora asociamos la interacción débil, se emite un electrón o
un positrón con una energía cuyo valor no es discreto, es decir, puede tomar
cualquier valor desde el mínimo hasta el máximo posible. Los físicos dicen esto
caso sobre el espectro de valores de energía. La continuidad del espectro electrónico de
las desintegraciones beta desconcertaron a muchos científicos, y N. Bor, uno de los creadores
mecánica cuántica, incluso discutió la posibilidad de que la energía y el momento no sean
persistir a escala microscópica. Afortunadamente, esta idea no fue apoyada.
otros físicos.
En 1930, W. Pauli fue el primero en adivinar que en la decadencia
se puede formar una tercera partícula que vuela desapercibida. Gracias a ella
y hay un espectro continuo de electrones en desintegraciones beta: energía y momento
se dividen entre el núcleo hijo, el electrón y el (anti)neutrino. Hizo estimaciones de
su partícula hipotética – debe ser neutra, con una masa, mucho
masa de protones más pequeña, y de interacción muy débil, y por lo tanto imperceptible.
Pauli llamó a esta partícula el neutrón, pero en 1932 D. Chadwick fue descubierto
un neutrón real, resultó ser más pesado que un protón y claramente no era adecuado para el papel
partículas que vuelan imperceptiblemente. A mediados de los años 30, Enrico Fermi vuelve a este
idea, creando la teoría de la desintegración beta y llamando simultáneamente al “neutrón Pauli” italiano
la palabra “neutrino”, que significa un pequeño neutrón.

Han pasado casi 80 años desde entonces. Describa brevemente cómo
investigación de neutrinos.

De la predicción de Pauli a la experimental
Han pasado 26 años desde el descubrimiento de los neutrinos. Durante este tiempo, Fermi desarrolló la teoría
desintegración beta que involucra neutrinos (aún me gustaría señalar cuán diferentes
las contribuciones de estos científicos – Pauli tuvo un movimiento visionario brillante, y Fermi hizo
esta idea, una teoría que luego fue probada y confirmada). Según esta teoría,
la probabilidad de que un neutrino interactúe con otra partícula resultó ser
es muy pequeño, por lo que es bastante difícil detectarlo experimentalmente. Por ejemplo,
teóricamente, necesitas poner mil millones de soles uno al lado del otro, para que los neutrinos
interactuado al menos una vez. Por otro lado, es muy bueno para
astrofísicos: después de todo, el neutrino lleva información sobre el interior más profundo
áreas de la estrella que de otro modo no podemos alcanzar. Por ejemplo, debido a
múltiples redispersiones en la materia del Sol, un fotón necesita casi 10 mil
años para salir del medio de nuestra luminaria a la superficie.
Los teóricos han estimado la probabilidad de interacción entre neutrinos y
estaban horrorizados por su pequeño valor en comparación con electromagnético o fuerte
interacciones. Incluso hubo una opinión de que los neutrinos nunca tendrían éxito en absoluto.
registro y quedará sólo una hermosa partícula hipotética,
explicando la continuidad del espectro beta. Sin embargo, según el dicho “los ojos tienen miedo,
y las manos están haciendo “, resultó que fue suficiente para poner a unos metros de
tanque del reactor con un par de cientos de litros de agua y cloruro de cadmio disuelto en él,
colóquelo con tres capas de centelleador líquido, rodéelo con fotomultiplicadores, – y
se pueden ver las interacciones de los antineutrinos del reactor.

¿Por qué cerca del reactor?

Porque en el reactor nacen neutrinos completamente “libres” en exceso
(más precisamente, antineutrino). Hasta hace un tiempo, nadie se preocupaba por ellos.
Por lo tanto, si no hay intención de construir una fuente especial de neutrinos, entonces
realizar experimentos en plantas de energía nuclear es la opción más conveniente. en 1956
F. Reines y C. Cowan, que se ha convertido en un experimento clásico, se llevó a cabo en el reactor de
Hanford, cuando en un tanque de agua de plástico vieron una interacción
antineutrino con materia. Curiosamente, Reines vivió para ver el Premio Nobel y
Cowan, desafortunadamente no. En este ejemplo, suelo aconsejar en mis conferencias
jóvenes científicos: en primer lugar, para proteger su salud y practicar deportes, y en segundo lugar, no
detenerse en su investigación – nadie puede adivinar de antemano qué tipo de
esto seguirá Reines y Cowen descubrieron el llamado neutrino electrónico ν _y .
El siguiente tipo de neutrino fue descubierto en 1962 por L. Lederman,
M. Schwartz y J. Steinberg. Entendieron que, según la teoría de Fermi, el mesón pi
en la mayoría de los casos, durante la desintegración, da lugar a un muón y un neutrino o antineutrino, en
según el signo de la carga del pión. Era necesario responder a la pregunta: ¿hay alguna diferencia?
¿Son estos neutrinos de los que vieron Reines y Cowen? Se decidió poner
un experimento en el que se registrarían los neutrinos de la desintegración de piones. ideológicamente
el experimento parecía simple: el haz de piones se dirige a un canal largo, donde y
se produce la descomposición (el pión vive unos 26 nanosegundos). Resultante
los muones en desintegración son retrasados ​​por una gruesa pared de acero, y los neutrinos la superan
y entrar en el detector. Resultó que estos neutrinos, interactuando con la materia.
detector, siempre genera muones, no electrones. Así, resultó
que hay al menos dos tipos de neutrinos – electrónicos ν _y y
muónico ν _µ .

¿Cómo se registran los neutrinos si interactúan tan débilmente?

Hay varias formas. Por ejemplo, si la energía del neutrino
grandes (varias veces la masa de un protón), entonces pueden
interactuar con un protón o un neutrón, formando piones, kaones y otros
partículas Con un buen detector (ahora hay muchos, por ejemplo, cámaras de deriva o
emulsiones fotográficas) se pueden ver. U otro método que se usa solo en
Súper Kamiokande. Un neutrino es dispersado por un electrón, que adquiere una gran
energía cinética y viaja casi a la velocidad de la luz en el vacío. es interesante que
se ilumina con una longitud de onda del rango visible mientras se mueve en el medio n veces
más lento que en el vacío (n es el índice de refracción del medio). Resulta que
un electrón u otra partícula cargada puede moverse en un medio con casi
la velocidad de la luz, mientras que la propia luz viaja más lentamente. Entonces hay
un fenómeno interesante: el electrón comienza a emitir luz a lo largo de un cono estrecho. Él
llamado “radiación de Cherenkov” y se utiliza en muchos modernos
ajustes físicos. En Super-Kamiokande, a lo largo de las paredes de un enorme barril de agua.
fotomultiplicadores instalados que “ven” la luz Cherenkov de electrones o
muones (u otras partículas cargadas), y queda claro que había
interacción neutrino o antineutrino. Hay otras formas de encontrar
neutrino, pero la característica general de detectar esta partícula es que siempre
el detector debe ser muy grande para recibir tantos eventos como sea posible.
¡Hoy estamos hablando de proyectos con decenas de kilotones e incluso megatones de materia!
En este caso, el detector debe ser muy sensible para no perder información.
a nivel microscópico. En este sentido, la física de neutrinos presenta una
requerimientos tecnológicos serios.
Esto se puede ver en el ejemplo de abrir el tercer tipo
neutrino. Esto se hizo tan recientemente como en el año 2000. se llevó a cabo en los EE.UU.
Experimento DONUT. Los neutrinos tau interactuaron en una fotoemulsión especial
detector, dando lugar a un leptón tau – un leptón de vida corta, que antes de decaer
logra viajar unos cientos de micras de largo y dejar una pequeña parte
pista en emulsión fotográfica. Las huellas hijas del leptón tau forman un gran ángulo para
el original, haciendo de esa pista rota una marca excepcional de la descomposición del leptón tau.
La detección de tales eventos en DONUT condujo al descubrimiento del neutrino tau – ν .
Entonces, a principios de nuestro siglo se conocieron tres tipos
neutrinos, cada uno de los cuales siempre nace junto con el leptón correspondiente –
electrón, muón o leptón tau. Así, cada neutrino
se atribuye su número cuántico – aroma (o “sabor”). Experimentos
señaló que se conserva el sabor del neutrino.

Casi 40
años. ¿Qué pasó en la física de neutrinos durante estos años?

En el proceso de realizar nuevos experimentos, los físicos son cada vez más
expresó dudas de que se conserve el sabor del neutrino. Alguno
experimentos registraron menos neutrinos de lo esperado según
cálculos teóricos. Una de las hipótesis que explican tal escasez en el número
interacciones de neutrinos, hubo oscilaciones de neutrinos. Según esta hipótesis, en
haz, que inicialmente consta solo de electrones, por ejemplo, neutrinos,
aparece una mezcla de neutrinos muón y tau con una disminución simultánea en la fracción
electrónico. La probabilidad de aparición de esta impureza depende periódicamente de
distancia entre la fuente y el detector. Entonces la disminución en la participación del original
neutrino explicaría naturalmente el déficit observado en el número
interacciones.

¿Por qué oscilan los neutrinos?

El hecho es que tres tipos de neutrinos v _e ,
v _µ y v _τ no
son partículas familiares en el sentido de que no tienen una masa definida.
Hay otros tres tipos de neutrinos, cada uno de los cuales tiene una masa determinada. Para
no tienen un nombre hermoso, y todavía se llaman simplemente v ₁ ,
v ₂ y v ₃ .
Entonces, los neutrinos v _e , v _µ y
v _τ son
mezcla cuántica de estados v ₁ , v ₂ , y
v ₃ , cada uno de los cuales entra en el estado de sabor con
su parte Es conveniente expresar estas fracciones matemáticamente en términos de mezcla de ángulos Θ ₁₂ , Θ ₂₃ , Θ ₁₃ .
Resulta que v _e , v _µ y
v _τ son
de tres ondas, cada una de las cuales oscila con su propia frecuencia y amplitud.
Ahora queda claro que si en el momento inicial del tiempo es un complejo
la formación de ondas parecía, por ejemplo, v _y , luego en
instantes de tiempo posteriores, estas ondas se formarán de tal manera que aparecerá una mezcla v _µ y
v _τ ,
que es lo que los experimentadores pueden medir como un déficit en el número v _e ,
o como la aparición de una nueva impureza v _µ y
v _τ .
La probabilidad de tales transiciones de sabor de neutrino será
periódico. Midiendo las probabilidades de oscilación correspondientes, se puede averiguar
los valores de estos ángulos de fusión. Si los ángulos fueran cero, sería
significaba que no había mezcla. Sin embargo, se ha demostrado experimentalmente que
ángulo Θ ₁₂ es
unos 34 grados, y Θ ₂₃ está cerca
a 45, es decir, hay mezcla, y significativo. Entonces la electronica
el neutrino es casi la mitad v ₁ y
aproximadamente una cuarta parte de la impureza de v ₂ y
v ₃ . Cada neutrino masivo (v ₁ ,
v ₁ y v ₃ )
contribuye cerca de un tercio a un estado cuántico llamado “muon
neutrino”. Y el neutrino tau consiste casi la mitad de v ₂ y
la mitad de v ₃ s
pequeña impureza v ₁ . En el proceso de estudio de la oscilación.
v _µ v _e fue
ángulo medido Θ ₁₂ ,
y en oscilaciones v _µ y
v _τ medido Θ ₂₃ .
El último, desconocido hasta 2012, el ángulo de mezcla Θ ₁₃ fue
descubierto en el experimento de Daya Bay.

Son únicos de mezcla y oscilación
neutrino?

No, esto es un fenómeno general. También es inherente a los quarks. Además, en el hadrón
la física incluso antes observó oscilaciones de kaones neutrales, mesones D.
Una característica de las oscilaciones de neutrinos es que se manifiestan en forma macroscópica.
escala – sobre cientos y miles de kilómetros. La razón de esta característica
solo que el neutrino tiene una masa muy pequeña, y también que las masas
tres tipos de neutrinos Θ ₁ , Θ ₂ y Θ ₃ están cerca
el uno al otro

Cuéntanos más sobre el descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos: ¿cómo
requisitos previos, hipótesis, confirmaciones. Después de todo, el neutrino durante muchos años fue considerado uno
de las partículas más misteriosas, fue mencionada en canciones, ciencia ficción
obras.

La primera premisa fue el déficit en el número de neutrinos electrónicos que vuelan desde el Sol,
que se descubrió en el experimento de Davis Homestake en los años setenta
el siglo pasado Las oscilaciones se discutieron seriamente en la segunda mitad de 90-s.
La medida de los dos primeros ángulos estaba relacionada principalmente con el experimento.
Súper Kamiokande. Los japoneses en ese momento tenían un programa de neutrinos desarrollado
el mejor. Los neutrinos electrónicos vuelan desde el Sol en todas direcciones, incluso hacia
Tierra, hay bastantes de ellos. A través de cada centímetro cuadrado por segundo de ellos
10 mil millones de moscas, todos vivimos en flujos de neutrinos. Hay un teórico
el modelo del Sol, dentro del cual se calcula el número de neutrinos solares, y
hay experimentos que los registran. Entre la teoría y el experimento
surgió una discrepancia: el experimento vio aproximadamente la mitad de neutrinos,
de lo previsto. Los físicos han llamado a este fenómeno el problema del neutrino solar.
durante muchos años estuvo en boca de todos, se hicieron muchas suposiciones.
Una versión fue la hipótesis de las oscilaciones de neutrinos. Se supuso que
los neutrinos electrónicos en el camino desde el Sol se convirtieron en otros tipos de neutrinos. Su
era imposible ver porque el neutrino no tenia suficiente energia para nacer
muón o, además, un leptón tau. Era hermosa, pero no la única.
hipótesis. Existía a la par con un par de docenas de otras suposiciones. Pensar,
sin embargo, sería oportuno recordar que la idea de las oscilaciones de neutrinos fue expresada por
Académico BM Pontecorvo, quien trabajó en JINR. Sorprendentemente, se le ocurrió la idea de
posible déficit de neutrinos del Sol incluso antes del experimento mismo! Pero,
como dije, había otras hipótesis que explicaban el enigma de la energía solar.
neutrino.
Esta disputa se puso fin con el experimento SNO (Canadá), en el que en lugar de agua
usó agua pesada D ₂ O. Parecería que tal –
deuterio en lugar de hidrógeno? Solo otro neutrón, pero la diferencia resultó ser
¡enorme! El hecho es que los neutrinos pueden interactuar con la materia de dos formas.
maneras – con el nacimiento de un leptón cargado (electrón, muón, tau leptón) o
mientras seguía siendo un neutrino (un neutrino voló, interactuó y
fue volando). El primer método se denomina corriente cargada y el segundo corriente neutra.
Una corriente cargada es buena porque tiene una etiqueta de sabor a neutrino, y en
neutral, no existe tal marca, ya que todos los neutrinos están igualmente dispuestos a
interactuar a través del canal de corriente neutral. Esta aparente deficiencia de
experimentos de oscilación, de hecho, es una gran cosa! En realidad,
si los neutrinos electrónicos solares debidos a oscilaciones se convirtieran en una mezcla
neutrinos electrónicos, muones y tau, entonces toda esta mezcla seguirá siendo la misma
interactúan a través del canal de corriente neutral, dando así a los experimentadores
¡la oportunidad de averiguar el número total de neutrinos en el haz, independientemente de sus oscilaciones!
Solo quedaba encontrar una forma efectiva, como tales corrientes neutrales
ver experimentalmente. Por eso decidimos usar agua pesada.
La energía del neutrino solar es suficiente para romper los enlaces entre el neutrón y
protón en deuterio, y los experimentadores sólo tenían que contar el número de tales
se derrumba Resultó que el número de neutrinos, que se calculó a partir de tales
eventos, está en excelente acuerdo con la teoría, mientras que el número
de eventos que pasan por el canal de corriente cargada es casi dos veces menor que la teoría. Entonces
se demostró que los neutrinos del Sol oscilan. Una importante contribución a la solución.
Los problemas de los neutrinos solares fueron introducidos por los experimentos KamLAND y Borexino (ambos en
Los miembros del personal de JINR participaron en el otro). De esta forma se midió el ángulo Θ ₁₂ .
No nos detendremos en cómo se midió otro ángulo Θ ₂₃ .
Solo señalaré que la principal contribución a este problema fue realizada por experimentos.
Super-Kamiokande y MINOS.

Tres tipos de neutrinos descubiertos, oscilaciones probadas, dos tipos de mezcla
observado, dos ángulos medidos. Pasando a Daya Bay, donde se midió el tercero
esquina. ¿Qué es este experimento?

En el sur de China, a 52 kilómetros al norte de Hong Kong, hay tres reactores
complejo – Daya Bay, Ling Ao y Ling Ao 2. Cada uno de ellos tiene dos reactores para
producción de energía. Los cálculos mostraron – para detectar el efecto de las oscilaciones
neutrino debido al tercer ángulo de mezcla, es necesario colocar el detector a una distancia
1,5-2 km del reactor y medir el déficit de antineutrinos. En base a la magnitud de este
déficit, puedes calcular el último de los ángulos desconocidos Θ ₁₃ .
Pero aquí surge la pregunta: ¿hay déficit por el hecho de que el reactor emite
un poco menos de antineutrinos de lo que pensamos, o la posibilidad de una interacción
estos antineutrinos con un protón son en realidad un poco más pequeños que los nuestros hoy
suposiciones? ¿Cómo podemos deshacernos del hecho de que nuestro conocimiento de la física
¿Los procesos siempre tienen una precisión limitada? Para evitar esto, se aplicó
método, que hoy en día se está convirtiendo en estándar en la física de neutrinos – para poner
detectores “cerca” adicionales. Tienen los mismos caudales y secciones, pero sin aportaciones.
de las oscilaciones de neutrinos, que se vuelven significativas solo con el aumento
distancias Con reactores, tal experimento se llevó a cabo por primera vez, e inmediatamente dio
resultado.

Vista del edificio del reactor Daya Bay

He oído la opinión de que el experimento estuvo muy bien preparado.
¿Utilizó la experiencia de estudios anteriores?

Si seguro. Por ejemplo, en la creación de un centelleador. Para aumentar la eficiencia
detección de neutrones (durante la interacción de antineutrinos con un protón,
positrones y neutrones) se añade gadolinio al centelleador líquido. Sin embargo, con
con el tiempo, un compuesto químico con gadolinio puede salir de la solución con líquido
centelleador, formando una mezcla opaca, y el detector deja de funcionar normalmente
trabajar. Desafortunadamente, esto es exactamente lo que sucedió con el experimento del reactor Chooz durante
Francia, y se vieron obligados a parar literalmente a un paso de abrir. A ellos
solo podria decir que
sen ² 2Θ ₁₃ <0,15. Por supuesto, esta experiencia se tuvo en cuenta al diseñar el experimento de Daya Bay - fue se ha creado un centelleador líquido que conserva su transparencia durante muchos años. Excepto Además, se desarrolló un sistema automático para la calibración regular de los detectores, lo que nos permitió reducir significativamente los errores sistemáticos en en comparación con sus predecesores. Como resultado, en Daya Bay, el valor distinto de cero del ángulo Θ ₁₃ fue
probado por primera vez. Hoy valor medido
sin ² 2Θ ₁₃ =0.089
¡excluye el valor cero de este ángulo por casi ocho desviaciones estándar!
Este resultado fue confirmado posteriormente por los experimentos del reactor RENO, Double
Chooz. Observo que un año antes de la apertura de Daya Bay, los experimentos del acelerador de T2K
y MINOS recibió una indicación de un valor distinto de cero del ángulo Θ ₁₃ .

¿Cómo se midió el ángulo Θ ₁₃ ?
¿Cuándo y dónde fue el reconocimiento oficial del descubrimiento?

Daya Bay es una colaboración internacional formada por físicos de China, EE. UU.,
Taiwán, Hong Kong, República Checa y Rusia. Rusia está representada por JINR. Nosotros necesitabamos
primero cree detectores, cerca y lejos, configúrelos y comience a marcar
datos. Aproximadamente 55 días desde el inicio de la recopilación de datos, cerca y lejos
Los detectores decidieron analizar la primera parte de los datos. en moderno
física, cuando los científicos están buscando algo que aún no se ha descubierto, utilizan el llamado
“análisis ciego”. Es más bien un intento de evitar, digamos, el autoengaño, porque
cuando las personas sinceramente quieren encontrar algún efecto y al analizar datos
ve algo similar, luego inconscientemente comienza a ajustar los criterios de selección
para potenciar este efecto. Esta es una psicología natural.
un fenómeno que, sin embargo, a menudo conduce a resultados incorrectos.
Por lo tanto, se utiliza el método de análisis ciego: los físicos analizan los datos, pero parte
información (en este caso, estamos hablando de la masa del detector, de la potencia del reactor, de
algunas eficiencias) está oculto para los analizadores de datos.

Tres detectores en la sala de experimentación lejana EH3

En este caso, se utilizaron parámetros nominales, que deberían tener
ser ideal Tal procesamiento es un procedimiento bastante largo, los científicos
compartir resultados, conclusiones, buscar problemas potenciales. y solo despues
cómo analizamos todo y nos aseguramos de que no tenemos
errores (o no podemos identificarlos), se abre una “caja negra”. EN
en realidad, las personas que clasificaron todo dicen: toma esto
información, aplique su análisis (¡y nada se puede cambiar en él!),
hacer los cálculos finales, informar el informe científico final
resultado. Y cuando todo esto estuvo hecho, se hizo evidente que sistemáticamente
en el detector lejano vemos un déficit de eventos, lo que debe interpretarse como
manifestación de oscilaciones. Esto sucedió en una reunión interna cerrada donde
sólo estuvieron presentes los miembros de la colaboración.
Hacía mucho calor la época, la reunión era en febrero de 2012 y
todos trabajaron muy duro. Como resultado, el 8 de marzo de 2012, la colaboración de Daya Bay
anunció que el ángulo Θ ₁₃ es diferente
de cero, con una significación estadística de 5,2σ.
Como dicen, “y al día siguiente amanecieron famosos”. se hizo
de hecho, un descubrimiento científico muy importante. Tales descubrimientos son probablemente
una vez cada 30 años, este es uno de los tres parámetros fundamentales para entender la física
neutrino.
Y el artículo con estos resultados ya tiene más de 400 citas a día de hoy, añadiendo
en el número de enlaces literalmente todos los días.

¿Qué planean hacer los colaboradores a continuación?

En cuanto a la primera fase de Daya Bay, continúa la recopilación y el análisis de datos. En
ahora estamos en un momento caliente otra vez – estamos haciendo un nuevo análisis que tiene en cuenta
dependencia energética. Previo a esto, solo se analizaba el número total de eventos,
y ahora queremos ver cómo se distribuyen por energía, porque
las oscilaciones dependen mucho de la energía, y esto nos ayudará a refinar los parámetros
oscilaciones Durante el tiempo más corto de recopilación de datos, dentro de tres años, tenemos una muy
el error estadístico se reducirá en gran medida y la precisión de la medición será mucho
mejor que nadie. Probablemente este sea el final
resultado de la medición Θ ₁₃
el error más pequeño, con una precisión sin precedentes.
Pero hoy se prepara un nuevo proyecto, porque interrogantes abiertos en física de neutrinos
todavía queda. Se miden tres ángulos, así como dos diferencias en los cuadrados de las masas,
que se miden en oscilaciones entre el primero – segundo y el segundo – tercero
generaciones Pero aún se desconoce si el primer neutrino es más pesado que el tercero, o
viceversa. Este es el llamado problema de jerarquía de masas de neutrinos. Y la segunda fase
El experimento de Daya Bay pretende definir esta jerarquía de las masas.
Para ello será necesario situar el detector a una distancia de 60 kilómetros del reactor,
debe haber una diferencia entre los dos escenarios de mezcla. Este
tarea global, y comenzamos un nuevo ciclo desde cero. Lo mismo desde hace casi 10 años.
allá por 2004, comenzó el experimento de Daya Bay. ahora empezamos igual
nuevo ciclo – desde 2012 estamos preparando un nuevo experimento que dará un resultado
solo en 2025 o, si tienes suerte, en 2023. La segunda etapa, tal vez incluso
se llamará de otra manera, porque se utilizarán otros reactores, ya
se sabe a ciencia cierta que en otro lugar, al sur de Hong Kong. La forma del detector será
esférico (se usaron 8 detectores cilíndricos en Daya Bay), diámetro 37
metros, llenos de centelleador líquido. El experimento conlleva mucha tecnología.
desafíos, ya que se requieren mejoras en casi todos los parámetros – muy bueno
precisión de recuperación de energía, posición, uniformidad del detector. es decir, con
en términos de innovación tecnológica, este será el siguiente paso, que requiere
formación y estudios especiales separados.

La entrevista fue realizada por Galina MYALKOVSKAYA

Hechos y cifras

– Cada uno de los ocho detectores del experimento de Daya Bay es de tres zonas. Interno
la zona se llena con 20 toneladas de centelleador líquido dopado con gadolinio, otras 20
toneladas de centelleador líquido sin impurezas se ubican en la zona media y 40 toneladas
El aceite mineral sirve como amortiguador externo contra el fondo radiactivo.

– La primera sala subterránea con detectores se encuentra a unos 300 m de Daya Bay,
el segundo está a medio kilómetro de Ling Ao, y el tercero está a unos 2 km de ambos
plantas de energía.

– Más de 200.000 registrados en Daya Bay durante los 126 días del experimento
interacciones de los antineutrinos. De estos, casi 30.000 eventos se registraron en
detectores distantes.