captcha image

Hasło zostanie wysłane na twojego e-maila.

Super-Kamiokande, ultraczuły detektor neutrin. Fot. Ben Still

To jedno z tych miejsc, które bardzo chcielibyśmy zobaczyć na własne oczy. Tylko co to właściwie jest? Po czym pływają ci ludzie?

To Super-Kamiokande – znajdujący się na głębokości 1 km pod ziemią, wypełniony 50 tysiącami ton wody walec o wysokości 40 metrów i średnicy 40 metrów. To gigantyczne urządzenie znajduje się w Japonii, w mieście Hida, i mieści superczystą wodę o objętości równej 33 basenom olimpijskim.

Super-Kamiokande służy do rejestracji neutrin. W wodę „wpatruje się” 11146 elektronicznych „oczu”, czyli fotopowielaczy, których jedynym zadaniem jest dostrzeżenie światła emitowanego wtedy, kiedy neutrino zderza się z jądrem np. tlenu z wody. Detektory są tak czułe, że rejestrują pojedyncze fotony. Wykrywają tak zwane promieniowanie Czerenkowa czyli zjawisko emisji światła powstające, gdy naładowana cząstka (tu wzbudzona przez zderzenie za neutrinem) porusza się w danym ośrodku szybciej, niż światło. Szybciej niż światło?! Tak, nieprzekraczalna jest prędkość światła w próżni, w innych ośrodkach, na przykład w wodzie, jest znacznie niższa i możliwa do przekroczenia.

Neutrina są cząstkami elementarnymi – są obojętne elektrycznie i słabo oddziałują z materią, dlatego ich badanie jest niezwykle trudne. Neutrina są niemal nie do powstrzymania – potrafią przenikać przez nasze ciała, ziemię, skały, wodę.

W ramach eksperymentu prowadzonego w Super-Kamiokande naukowcy znaleźli nowy rodzaj oscylacji (przekształcania się) neutrin, który może pomóc wyjaśnić, dlaczego materia dominuje dziś nad antymaterią. Ogłosili to 22 lipca 2013 roku. W tym eksperymencie neutrina produkowane są na wschodnim wybrzeżu Japonii, w miejscowości Tokai, wpuszczane pod ziemię i 300 km dalej – już na zachodzie Japonii – przechodzą przez detektor Super-Kamiokande.

Zespół pracujący w Super-Kamiokande przyczynił się do odkrycia, w którym wykazano, że neutrina mają jednak masę. Badania te nagrodzono w 2015 roku Noblem z fizyki, którego otrzymali  Japończyk Takaaki Kajita oraz Kanadyjczyk Arthur B. McDonald. Kajita pracował w Super-Kamiokande, McDonald w kanadyjskim detektorze Sudbury Neutrino Observatory.

W zespole pracującym w Super-Kamiokande znalazła się również Polka, prof. Danuta Kiełczewska z Instytutu Fizyki Doświadczalnej UW. Jest ona współautorką odkrycia oscylacji (czyli zmiany stanu zapachowego) neutrin w japońskim detektorze. Brała również udział w eksperymentach poszukujących rozpadów protonu i badających własności neutrin atmosferycznych i słonecznych.

 

 

 

Tak wygląda detektor neutrin
5 (100%) 5 głosów

Czego u nas szukaliście?

  • Wolf

    “W wodę „wpatruje się” 11146 elektronicznych „oczu”, czyli detektorów,”

    – fachowo nazywa się to fotopowielacz i faktycznie potrafi wykryć pojedyncze fotony.

    “których jedynym zadaniem jest dostrzeżenie światła emitowanego wtedy, kiedy neutrino zderza się z jądrem np. tlenu z wody”

    – chodzi o “promieniowanie Czerenkowa”

    http://pl.wikipedia.org/wiki/Promieniowanie_Czerenkowa

    “Promieniowanie Czerenkowa – promieniowanie elektromagnetyczne emitowane, gdy naładowana cząstka (np. elektron) porusza się w ośrodku materialnym z prędkością większą od prędkości fazowej światła w tym ośrodku….”

    Mówiąc najprościej, neutrino zderza się cząsteczką wody i rozpędza ją prędkości większej od prędkości światła. Tak, to nie jest żart.

    • kolor

      Na obecny stan wiedzy neutrino nie osiąga prędkości wyższych od prędkości światła(http://pl.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Doniesienia_o_przekroczeniu_pr.C4.99dko.C5.9Bci_.C5.9Bwiat.C5.82a). Tym bardziej nie rozpędza wielkiej cząstki wody do prędkości większej od prędkości światła.
      Promieniowanie Czerenkowa można przyrównać (w celu zobrazowania) do samolotu przekraczającego barierę dźwięku. Tyle, że zamiast charakterystycznego grzmotu jest świecenie.
      Czyli gdy np. elektron porusza się w danym ośrodku szybciej niżeli normalnie to zaczyna świecić(po przez polaryzowanie atomów, a następnie gdy one wracają do swojego poprzedniego stanu wyświecają kwant energii). Promieniowanie to fajnie widać w elektrowni atomowej(http://stolicawobiektywie.blogspot.com/2011/09/maria-w-objeciach-czerenkowa.html).

      • Shrek

        Ty tak się mądrzysz zawsze czy wyjątkowo pod tym artykułem?

        Owszem, można osiągnąć prędkość większą niż prędkość światła w ośrodku innym niż próżnia. Tylko prędkość światła w próżni jest nieprzekraczalna.

        Zdanie “elektron porusza się w danym ośrodku szybciej niżeli normalnie” to nawet nie mącenie, to bełkot. Wróć dziecko do książek, bo nie zdasz do następnej klasy gimnazjum.

    • kolor

      Na obecny stan wiedzy neutrino nie osiąga prędkości wyższych od prędkości światła(http://pl.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Doniesienia_o_przekroczeniu_pr.C4.99dko.C5.9Bci_.C5.9Bwiat.C5.82a). Tym bardziej nie rozpędza wielkiej cząstki wody do prędkości większej od prędkości światła.
      Promieniowanie Czerenkowa można przyrównać (w celu zobrazowania) do samolotu przekraczającego barierę dźwięku. Tyle, że zamiast charakterystycznego grzmotu jest świecenie.
      Czyli gdy np. elektron porusza się w danym ośrodku szybciej niżeli normalnie to zaczyna świecić(po przez polaryzowanie atomów, a następnie gdy one wracają do swojego poprzedniego stanu wyświecają kwant energii). Promieniowanie to fajnie widać w elektrowni atomowej(http://stolicawobiektywie.blogspot.com/2011/09/maria-w-objeciach-czerenkowa.html).

  • Wolf

    “W wodę „wpatruje się” 11146 elektronicznych „oczu”, czyli detektorów,”

    – fachowo nazywa się to fotopowielacz i faktycznie potrafi wykryć pojedyncze fotony.

    “których jedynym zadaniem jest dostrzeżenie światła emitowanego wtedy, kiedy neutrino zderza się z jądrem np. tlenu z wody”

    – chodzi o “promieniowanie Czerenkowa”

    http://pl.wikipedia.org/wiki/Promieniowanie_Czerenkowa

    “Promieniowanie Czerenkowa – promieniowanie elektromagnetyczne emitowane, gdy naładowana cząstka (np. elektron) porusza się w ośrodku materialnym z prędkością większą od prędkości fazowej światła w tym ośrodku….”

    Mówiąc najprościej, neutrino zderza się cząsteczką wody i rozpędza ją prędkości większej od prędkości światła. Tak, to nie jest żart.

  • Wolf

    “W wodę „wpatruje się” 11146 elektronicznych „oczu”, czyli detektorów,”

    – fachowo nazywa się to fotopowielacz i faktycznie potrafi wykryć pojedyncze fotony.

    “których jedynym zadaniem jest dostrzeżenie światła emitowanego wtedy, kiedy neutrino zderza się z jądrem np. tlenu z wody”

    – chodzi o “promieniowanie Czerenkowa”

    http://pl.wikipedia.org/wiki/Promieniowanie_Czerenkowa

    “Promieniowanie Czerenkowa – promieniowanie elektromagnetyczne emitowane, gdy naładowana cząstka (np. elektron) porusza się w ośrodku materialnym z prędkością większą od prędkości fazowej światła w tym ośrodku….”

    Mówiąc najprościej, neutrino zderza się cząsteczką wody i rozpędza ją prędkości większej od prędkości światła. Tak, to nie jest żart.

Nie ma więcej wpisów