Ein internationales Physikerteam hat über den ersten Nachweis subatomarer Antineutrino-Partikel mit berichtet
Die Forscher nutzten das Neutrinodas Sudbury Observatory (SNO), umgebaut, um das internationale Experiment SNO+ zu beherbergen. Es befindet sich in einer Tiefe von 2 km in einer verlassenen Mine in Sudbury, Ontario, etwa 240 km vom nächsten Kernreaktor entfernt.
Mit einem mit reinem Wasser gefüllten DetektorDen Forschern gelang es, Cherenkov-Strahlung beim Durchgang von Antineutrino-Teilchen nachzuweisen. Dieses Leuchten wird in einem transparenten Medium durch ein geladenes Teilchen verursacht, das sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, die die Phasengeschwindigkeit des Lichts für dieses Medium übersteigt. Früher wurde ein flüssiger Szintillator, ein ölähnliches Medium, das beim Durchgang geladener Teilchen viel Licht emittiert, zum Nachweis von Teilchen verwendet.
Gemeinsam mit unserem Kontroll- und MessteamWir entwarfen und bauten die gesamte Datenerfassungselektronik und entwickelten das "Trigger"-System des Detektors, das es dem SNO+ ermöglichte, eine Energieschwelle zu haben, die niedrig genug war, um die Antineutrinos des Reaktors zu erkennen.
Joshua Klein, Co-Autor der Studie
Neutrinos und Antineutrinos sind winzig kleinsubatomare Teilchen, die im Universum am häufigsten vorkommen und als grundlegende Bausteine der Materie gelten. Da sie kaum mit anderer Materie interagieren, sind sie schwer zu entdecken und zu untersuchen.
Eine Analyse ihrer Eigenschaften ist wichtig für das Verständnis der Reihephysikalische Phänomene wie die Entstehung des Universums und die Untersuchung entfernter astronomischer Objekte, außerdem können sie zur Beobachtung von Kernreaktoren verwendet werden. Die Forscher stellen fest, dass herkömmliche Szintillatoren teuer sind, aber mit Wassertechnologie können viele große Detektoren gebaut werden, die Antineutrinos aus nahe gelegenen Kernreaktoren analysieren.
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Auf dem Cover: SNO+-Detektor. Bild: SNO+ Collaboration