Narodowe Laboratorium Gran Sasso

LNGS Obraz w Infobox. Historia
Fundacja 1984
Rama
Obszar działalności Abruzja
Rodzaj Laboratorium , instytut badawczy
Pole aktywności Fizyka cząstek elementarnych , fizyka jądrowa
Siedzenie Assergi  (it)
Kraj Włochy
Informacje kontaktowe 42 ° 27 ′ 14 ″ N, 13 ° 34 ′ 34 ″ E
Organizacja
Kierunek Lucia Votano, Stefano Ragazzi
Organizacja macierzysta Istituto nazionale di fisicaucleare
Przynależność INFN
Stronie internetowej www.lngs.infn.it
Lokalizacja na mapie Abruzji
zobacz na mapie Abruzji Czerwony pog.svg
Lokalizacja na mapie Włoch
zobacz na mapie Włoch Czerwony pog.svg

Narodowe Laboratorium Gran Sasso lub Narodowe Laboratorium Gran Sasso w języku włoskim, abstrakcyjne LNGS to podziemne laboratorium dla fizyki cząstek l ' INFN , blisko góry Gran Sasso we Włoszech , między miastami L'Aquila i Teramo , około 120  km od Rzymu i kilka kilometrów od wioski Assergi  (it) . Oprócz powierzchni części laboratoryjnej składa się z dużych podziemnych obiektów pod górą. Jest to największe podziemne centrum badawcze na świecie.

Misją laboratorium jest prowadzenie eksperymentów wymagających niskiego szumu tła w dziedzinie astrofizyki cząstek i astrofizyki jądrowej oraz w innych dyscyplinach, które mogą wykorzystać jego cechy i infrastrukturę. LNGS jest, podobnie jak pozostałe trzy podziemne laboratoria, europejska astro-cząstka, podziemne laboratorium Modane , podziemne laboratorium Canfranc  (es) i podziemne laboratorium Boulby , członek grupy koordynacyjnej Zintegrowana szeroka infrastruktura dla nauki o astrocząstkach (ILIAS) .

Budynków

Laboratorium składa się z obiektu naziemnego, zlokalizowanego na terenie Parku Narodowego Gran Sasso e Monti della Laga , oraz rozbudowanych obiektów podziemnych zlokalizowanych obok tunelu autostradowego o długości 10 km, tunelu Gran Sasso .

Pierwsze duże eksperymenty w LNGS rozpoczęły się w 1989 roku; obiekty zostały następnie rozbudowane i obecnie jest to największe podziemne laboratorium na świecie.

Istnieją trzy główne hale Sklepiony eksperymencie, każdy o 20  m szerokości, 18  m wysoki, a 100  m długości. Daje to w przybliżeniu 3 x 20 x 100 = 6000  m 2 powierzchni i 3 x 20 x (8 + 10 x p / 4) x 100 = 95,100  m 3 objętości. Uwzględniając mniejsze przestrzenie i różne tunele łączące, całkowita instalacja wynosi 17 800  m 2 i 180 000  m 3 .

Hale eksperymentalne pokryte są około 1400  m skał, które chronią eksperyment przed promieniowaniem kosmicznym . Oferując około 3400 metrów ekwiwalentu wody (mwe) ekranowania, nie jest to najgłębsze podziemne laboratorium, ale fakt, że może być obsługiwane bez pomocy wyciągu kopalnianego, sprawia, że ​​jest bardzo popularne.

Projekty badawcze

Badania neutrin

Od końca sierpień 2006CERN uruchamia wiązki mion neutrin utworzony przez akcelerator CERN SPS do laboratorium Gran Sasso do 730  km od hotelu, gdzie są one wykrywane przez czujniki OPERA i ICARUS  (w) , w badaniu oscylacji neutrin , które poprawią wyniki Eksperyment MINOS w Fermilab .

W Maj 2010Lucia Votano, dyrektor laboratorium Gran Sasso, ogłosiła, że ​​„[eksperyment] OPERA osiągnął swój pierwszy cel: wykrycie neutrina tau uzyskanego z transformacji neutrina mionowego, która miała miejsce podczas podróży z Genewy na Gran Laboratorium Sasso ”. Wskazuje to wadę w standardowym modelu z fizyki cząstek , ponieważ neutriny powinny mieć masę, aby ta zmiana nastąpi.

Oczekuje się, że w 2012 r. Podjęto próbę ustalenia, czy neutrino ma naturę Majorany lub Diraca zwanego CUORE  (in) (Kriogeniczne podziemne obserwatorium rzadkich zdarzeń). Detektor będzie osłonięty ołowiem odzyskanym ze starożytnego rzymskiego wraku, z powodu do niższej radioaktywności starożytnego ołowiu w porównaniu z obecnym ołowiu. Artefakty zostały przekazane CUORE przez Narodowe Muzeum Archeologiczne w Cagliari .

W wrzesień 2011Dario Autiero ze współpracy OPERA przedstawił wyniki wskazujące, że neutrina przybyły do ​​OPERA około 60  ns wcześniej niż powinny, gdyby podróżowały z prędkością światła. Ta anomalia nadświetlnych neutrin nie została od razu wyjaśniona. Wyniki zostały następnie zbadane i odrzucone. Obserwacja była spowodowana awarią okablowania światłowodowego w laboratoryjnym odbiorniku OPERA , powodującą opóźnienie nadejścia sygnału zegarowego, z którym porównano przybycie neutrin.

W 2014 roku Borexino po raz pierwszy dokonało bezpośredniego pomiaru neutrin z procesu pierwotnej fuzji proton-proton w Słońcu. Wynik ten został opublikowany w czasopiśmie Nature. Pomiar ten jest zgodny z przewidywaniami ze standardowego modelu Słońca Johna Bahcalla z teorią oscylacji neutrin słonecznych opisaną w teorii MSW . Można to uznać za kamień węgielny naszego zrozumienia łańcucha proton-proton, który jest paliwem naszego Słońca.

Doświadczenie

Bibliografia

  1. (w) Lino Miramonti "  Europejskie laboratoria podziemne: przegląd  "2005.
  2. (in) „  INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso Annual Report 2011  ” ,2011(dostęp 7 maja 12017 ) , s.  4
  3. (w) CERN, "  Kameleon cząstek przyłapany na akcie zmiany  " ,31 maja 2010(dostęp 7 maja 2017 )
  4. (w) Nicola Nosengo , „  Roman ingots to shield particle detector  ” , Nature ,15 kwietnia 2010( DOI  10.1038 / news.2010.186 , czytać online , obejrzano 07 maj 2017 ).
  5. (w) Geoff Brumfiel , "  Cząstki przekraczają ograniczenie prędkości światła  " , Natura ,22 września 2011( DOI  10.1038 / news.2011.554 , czytaj online ).
  6. (w) T. Adam i in. , Współpraca OPERA , „  Pomiar prędkości neutrin za pomocą detektora OPERA w wiązce CNGS  ” , Journal of High Energy Physics , tom.  2012,12 października 2012, s.  93 ( DOI  10.1007 / JHEP10 (2012) 093 , Bibcode  2012JHEP ... 10..093A , arXiv  1109.4897 ).
  7. (w) "  Neutrina wysłane z CERN do Gran Sasso przestrzegają kosmicznego ograniczenia prędkości  " ,8 czerwca 2012.
  8. (w) „  Neutrina z pierwotnego procesu syntezy proton-proton w Słońcu  ” , Nature , vol.  512,28 sierpnia 2014, s.  383–386 ( DOI  10.1038 / nature13702 , czytaj online )

Zobacz też

Link wewnętrzny

Linki zewnętrzne