Solid start i jagten på en undvigende partikel

Et samarbejde mellem belgiske, Franske og britiske forskere, herunder forskere fra Imperial College London, har udviklet en teknologi til at detektere en ny slags elementarpartikel:den sterile neutrino. Den nye detektor er blevet installeret og er begyndt at tage data.

Dr. Antonin Vacheret, fra Institut for Fysik på Imperial, er talsmanden for SoLid (Search for oscillation with a Lithium-6 detector) samarbejde. Han sagde:"Alle de partikler, vi observerede i de sidste fire årtier, er blevet forudsagt af vores teori. Denne succes kulminerede med opdagelsen af ​​Higgs -bosonen i 2012. En ny type neutrino ville dybt ændre vores vision om universet og kunne give os en anelse om, hvad mørkt stof er. "

Neutrinoer er grundlæggende naturpartikler, men interagerer meget svagt med stof og er derfor meget vanskelige at opdage. De blev kun observeret for første gang i 1950'erne i forsøg tæt på atomreaktorer. Atomreaktorer producerer neutrinoer i store mængder og er den mest intense menneskeskabte kilde til neutrinoer.

Sterile neutrinoer er mere undvigende end normale 'aktive' neutrinoer, da de ikke interagerer med stof og derfor er umulige at opdage direkte med nuværende teknologier. Forsøget leder i stedet efter indirekte tegn, der ville indikere tilstedeværelsen af ​​partiklen via et fænomen kaldet neutrino -oscillation.

M. Benoît Guillon fra LPC Caen i Frankrig sagde:"Det er lidt som at se på krusninger på din seng for at finde ud af, om der er skjult noget under tæppet. Du kan ikke se, hvad det er, men du ser effekten af, at det er der. Det er det, vi vil gøre med reaktorneutrinoer. "

Bedste sted for forskning

Den nye SoLid -neutrino -detektor blev med succes indsat i SCK • CEN BR2 -reaktoren i Mol (Belgien) i november. Reaktoren, som er ansvarlig for global produktion af medicinske radioisotoper, der bruges til billeddannelse og kræftbehandling, er også et ideelt sted at udføre grundforskning inden for elementarpartikler.

Professor Nick van Remortel, SoLids tekniske koordinator fra University of Antwerp, sagde:"BR2 -reaktormiljøet er nøglen; det viser sig, at det er et af de mest støjsvage steder på Jorden at udføre dette eksperiment."

Forsøget anvender en ny type detektor, der består af små scintillerende terninger, der lokaliserer enhver neutrino, der stopper i detektoren. Hele detektoren fungerer som et 3D-kamera, der optager neutrinosignaler med en hidtil uset opløsning. I måneder, samarbejdet har været at samle de 12, 000 dele af eksperimentet og test af de 3, 500 fotonektorer, der vil 'se' det lille lysglimt, der produceres af neutrinoer i detektoren.

Samarbejdet designede og byggede også en kalibreringsrobot kaldet Cross, fungerede med succes under installationen. Instrumentet tilvejebringer referencesignaler til overvågning af forskellige områder af detektoren og dens reaktion på neutrinoer.

Eksperimentet tager i øjeblikket idriftsættelsesdata indtil årets udgang, og SoLid sigter mod at levere første resultater inden for et år, når maksimal følsomhed om fem år.