На французской АЭС в Шооз завершено сооружение нейтринного детектора

Детектор готов для сбора данных по изучению фундаментальных свойств нейтрино, имеющих важные следствия для физики частиц, астрофизики и космологии.
Нейтрино – это электрически нейтральные элементарные частицы. В природе существуют три типа нейтрино и соответствующие им антинейтрино. Хотя их существование было предсказано в 1930 году, первое экспериментальное наблюдение было выполнено только в 1956 году. Из-за слабого взаимодействия с другими частицами, вещество для нейтрино почти совершенно прозрачно и нужны большие чувствительные детекторы для их регистрации.
В конце 90-х годов были получены важные подтверждения эффекта нейтринных осцилляций, и соответствующие эксперименты были отмечены Нобелевской премией 2002 года по физике. Осцилляции описывают превращения «на лету» одного типа нейтрино в другие и наблюдение этого эффекта возможно, только если нейтрино имеют массы. Осцилляции зависят от трех параметров (углов смешивания), два из которых являются большими и уже измерены. Третий параметр, угол смешивания 1-3, - очень мал и до сих пор не измерен. Удалось определить только его верхнюю границу в предыдущем эксперименте ШООЗ. Новый детектор ШООЗ-2 является первой установкой нового поколения реакторных экспериментов, нацеленной на измерение этого фундаментального параметра для физики нейтрино, которая является ключевой областью исследований элементарных частиц. Результаты будут иметь важные следствия для развития будущих нейтринных экспериментов, направленных на новые прецизионные измерения.
Проект ШООЗ-2 предусматривает создание двух идентичных детекторов. Первый детектор, расположенный на расстоянии около 1 км от ядерных реакторов, заполнен жидким сцинтиллятором и приступил к сбору данных. Уже в 2011 году измерение числа антинейтрино по сравнению с ожидаемым потоком от реакторов, позволит значительно улучшить чувствительность эксперимента к параметру 1-3. Второй детектор расположен на расстоянии 400 м от реакторов и будет готов к работе в 2012 году. На таком расстоянии эффект нейтринных осцилляций еще не успевает проявиться. Сравнивая результаты одновременных измерений двух детекторов, угол смешивания 1-3 можно будет определить с высокой точностью.
В каждом детекторе используется жидкий органический сцинтиллятор, специально разработанный для этого эксперимента. Нейтринная мишень в центре детектора состоит из 10 м3 сцинтиллятора с добавками гадолиния, который позволяет регистрировать позитроны и нейтроны реакций обратного бета-распада, вызванных реакторными антинейтрино. Мишень окружена тремя слоями других жидкостей для защиты от космических частиц и подавления окружающей радиоактивности. Мишень просматривается 390 погруженными в жидкость фотоумножителями, которые преобразуют сигналы взаимодействия нейтрино в электрические импульсы. Эти импульсы накапливаются и обрабатываются в электронном измерительном комплексе, который готов к сбору данных в последующие пять лет. Введение в строй новых детекторов гарантирует, что физика нейтрино будет оставаться одной из самых плодотворных областей физики частиц, как это было в прошедшие 50 лет.
В коллаборацию ШООЗ-2 входят научно-исследовательские институты и университеты из Англии, Бразилии, Германии, Испании, России, США, Франции и Японии.