Az Institute of High Energy Physics szerint az ultratiszta vizet, amelyet a víztisztító rendszer több fokozatán átszűrtek, óránként 100 tonna áramlási sebességgel fecskendezik be a a Kínai Tudományos Akadémia égisze alatt dolgozó Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) detektormedencéjébe.
A JUNO magja egy folyadékszcintillátor detektor, amelyet egy 44 méter mély hengeres medencébe merítenek a földalatti csarnokban, amely egy domb gránitrétegébe van eltemetve Kaipingban, Jiangmen városában, a dél-kínai Guangdong tartományban. A detektort egy 41,1 méter átmérőjű rozsdamentes acél hálós héj támasztja alá, amely egy 35,4 méter átmérőjű akrilgömböt tart, amelyet 20 000 tonna folyadékszcintillátorral kell megtölteni. Az érzékelő fénysokszorozó csövekkel, valamint kábelekkel, mágneses árnyékoló tekercsekkel, fényterelőkkel és egyéb alkatrészekkel van felszerelve.
A detektornak helyet adó medence víz-Cserenkov-detektorként és pajzsként szolgál, tetején egy 1000 négyzetméteres kozmikus sugárkövetővel. A víz-Cserenkov-detektor és a kozmikus sugárkövető együttműködik a kozmikus sugarak észlelésében, ezáltal kiküszöbölve a kozmikus sugarak hatását a neutrínók észlelésére.
A medencében lévő víz megvédi a környező kőzet természetes radioaktivitását, valamint a közeli kőzetekben a kozmikus sugarak által termelt nagyszámú másodlagos részecskét.
A folyadékszcintillátor detektor belső falait borító fénysokszorozó csövek együttesen érzékelik a neutrínók folyadékszcintillátor általi felfogásakor keletkező szcintillációs fényt, és a fényjeleket elektromos jelekké alakítják a kimenetre.
A legjobb nemzetközi szinthez képest 20-szorosára nőtt a folyadékszcintillátor térfogata, háromszorosára nőtt a fotoelektron hozama, az energiafelbontás pedig soha nem látott, 3 százalékos szintet ért el.
A folyadéktöltési folyamat két lépésre oszlik. A medence és az akrilgömb belsejében lévő tér az első két hónapban megtelik ultratiszta vízzel. Ezt követően az akrilgömb belsejében lévő vizet hat hónapon belül folyékony szcintillátorra cserélik.
A teljes kitöltési folyamat várhatóan 2025 augusztusában zárul le, ezt követi a formális működés és adatgyűjtés.
A neutrínók, a legkisebbek és a legkönnyebbek az anyagi világot alkotó 12 elemi részecske közül, elektromosan semlegesek, és fényhez közeli sebességgel haladnak. Az ősrobbanás óta átjárták az egész univerzumot, és különféle jelenségeket generáltak, mint például a csillagok belsejében lejátszódó nukleáris reakciók, szupernóva-robbanások, atomreaktorok működése és a kőzetekben lévő anyagok radioaktív bomlása.
Mivel a neutrínók ritkán lépnek kölcsönhatásba a közönséges anyaggal, könnyen áthatolhatnak testünkön, épületeinken vagy az egész Földön anélkül, hogy éreznék őket, ezért kiérdemelték a „szellemrészecskék” becenevet. Megfoghatatlan természetük miatt a neutrínók a legkevésbé megértett alapvető részecskék, amelyeknek a leghalványabb nyomainak rögzítéséhez hatalmas detektorokra van szükség.
A JUNO elsődleges tudományos célja a neutrínótömeg-hierarchia mérése, és számos más, élvonalbeli kutatási projektet fog végrehajtani. A JUNO csapatának több mint 700 tagja van 17 országból és régióból.
A JUNO várhatóan a nemzetközi neutrínókutatás fontos létesítményévé válik, a japán Hyper-Kamiokande neutrínókísérlet és az Egyesült Államokban jelenleg építés alatt álló Deep Underground Neutrino Experiment mellett.
(Xinhua)