KATRIN ограничава масата на неутрино чрез кинематичен метод
Дирекция за фундаментални изследвания
- IRFU КРАТКО БЛОК Ключови фигури-->
- 1100 служители
- 150 докторанти и докторанти
- 7 изследователски и технологични отдела
- Области: Астрофизика | Физика на частиците | Ядрена физика
- Експертиза, НИРД: Измервателна техника | Детектори | Ускорители
- DACM
- DAP
- ДЕДИП
- Дис
- DPHN
- DPHP
- ГАНИЛ
- НОВИНИ ХРАНЕТЕ Irfu в светлината на прожекторите-->
- Намерете последните новини от Irfu.
- Вижте текущите събития.
- Следвайте Irfu в пресата.
- ЗАЕТОСТ Ирфу договори-->
- Вижте темите на дипломните работи, пост-докторите или офертите за стаж на всички нива
- Консултирайте се с оферти за работа
- Вижте действията на мрежата Irfusians
- ПУБЛИКАЦИИ
- Достъп до дисертации, HDRS и публикации
- Вижте списанието и книгите, написани в съавторство от авторите на Irfu
- МУЛТИМЕДИИ Образователно съдържание-->
- Вижте курсовете, предлагани от учителите на Irfu
- Достъп до видеоклипове
- Консултирайте се с медиа библиотеката и нашите дейности
Гигантският спектрометър KATRIN, дълъг 24 м и диаметър 10 м, доставен на KIT през 2006 г. (кредит за KIT)
С много ниска маса неутрино играят ключова роля във физиката на частиците и космологията. Стресът върху тяхната маса току-що е подобрен от експеримента KATRIN. Първата 4-седмична научна кампания за събиране на данни, през пролетта на 2019 г., сега принуждава масата на неутрино да бъде по-малка от 1,1 електронволта. Това е най-добрата независима мярка от всеки модел, осигуряваща двукратно подобрение спрямо предишни експериментални резултати. Стресът е дори по-нисък от този, идващ от космологични измервания на общата маса на 3 аромата на неутрино, който флиртува със сто мили eV (meV). Но KATRIN ще продължи да взема повече данни през следващите 5 години и трябва да достигне чувствителност на масата на електронното неутрино близо до 200 meV. Високият потенциал на този експеримент се крие в неговата прецизност и във факта, че това измерване е независимо от всеки теоретичен модел, за разлика от измерванията от космологични наблюдения. Всъщност той се основава на запазването на енергията и измерването на добре познат експеримент, бета разпад.
Мистерията на неутринната маса
Неутрините играят ключова роля във физиката на частиците и космологията. Освен фотоните, основните кванти на светлината, неутрино са най-разпространените елементарни частици във Вселената. За всеки електрон, протон и неутрон във Вселената има 1 000 000 000 неутрино и тези частици, които са толкова леки и взаимодействат толкова рядко, все още влияят върху еволюцията на ранната Вселена. В мащаба на елементарните частици тяхната много ниска маса от порядъка на мили-eV (10 -3 eV), милиард пъти по-малка от MeV (10 6 eV) на други елементарни частици, предполага може би съществуването на нова физика извън стандартния модел на физиката на частиците. Намирането на прозореца към новата физика на безкрайно малкото отвъд сегашния Стандартен модел и привеждане на част от пъзела към първичната формация на нашата Вселена са вълнуващите предизвикателства при измерването на масата на неутрино.
Преглед на 70-метровата инсталация KATRIN с нейните основни компоненти, отляво надясно: източник на газ от тритий, изпомпваща секция, електростатични спектрометри и електронен детектор. (KIT кредит)
Формата на края на енергийния спектър на електроните, излъчени по време на всеки от бета разпада, е чувствителна към масата на неутрино.
Кинематичен метод за измерване на масата на електронното неутрино
Измерването на KATRIN използва фундаментален принцип, известен от много дълго време: в процеса на бета разпадане електронът и неутрино статистически споделят наличната енергия (18,6 keV за тритий). В изключително редки случаи електронът всъщност получава цялата енергия на разпадане, докато неутриното придобива само минимално количество, съответстващо на масата му в покой. Следователно формата на електронния спектър около 18,6 keV зависи от масата на неутриното.