تکنولوژی
چین بزرگترین کره شفاف برای آشکارسازی 'ذره های روح' جهان را می‌سازد
تکمیل ساخت بزرگترین آشکارساز کروی شفاف جهان در چین یکی از پیشرفت‌های عمده در رصدخانه زیرزمینی نوترینوی Jiangmen (JUNO) است که برای آشکارسازی ذرات مخفی نوترینو توسعه یافته است. این رصدخانه به فهم بهتر جهان و آینده آن کمک می‌کند. قرار است پروژه به طور کامل تا آگوست ۲۰۲۵ عملیاتی شود و باعث پیشرفت‌های بیشتری در تحقیقات نوترینو شود.
ساخت بزرگترین آشکارساز کروی شفاف جهان به طور موفقیت‌آمیزی در عمق زیر تپه‌ای در جنوب چین کامل شده است. این دستاورد یک نقطه عطف مهم برای رصدخانه زیرزمینی نوترینوی Jiangmen (JUNO) است، یک تأسیسات علمی مهم که برای آشکارسازی ذرات گریزان موسوم به نوترینوها توسعه یافته است. این ذرات اغلب به عنوان 'ذرات روح' شناخته می‌شوند به دلیل ماهیت گریزانشان و نقشی که در کشف اسرار بزرگ کیهانی بازی می‌کنند. دانشمندان در یک اطلاعیه رسمی گفتند، "از آنجا که نوترینوها به ندرت با ماده عادی تعامل دارند، آن‌ها می‌توانند به راحتی از بدن ما، ساختمان‌ها یا کل زمین عبور کنند بدون اینکه احساس شوند، بنابراین به اسم مستعار 'ذرات روح' معروف شده‌اند." وانگ یفانگ، دانشمند ارشد JUNO گفت: "با مطالعه نوترینوها، می‌توانیم بفهمیم که چرا جهان به شکلی که امروزه هست تبدیل شده است، و چه خواهد شد در آینده جهان." آشکارساز یک کره اکریلیک به ارتفاع ۱۲ طبقه با قطر ۳۵.۴ متر خواهد بود. این آشکارساز ۷۰۰ متر زیر زمین قرار گرفته است تا از تداخل اشعه‌های کیهانی جلوگیری شود. دانشمندان افزودند، "داخل کره اکریلیک با ۲۰ هزار تن مایع پر خواهد شد که می‌تواند هنگام آشکارسازی نوترینوها 'فلَش' کند." نوترینوها ذرات بنیادی هستند که اطلاعات مهمی درباره جهان دارند. آن‌ها بسیار کوچک، خنثی از نظر الکتریکی و با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند. علی‌رغم کوچک بودن، نوترینوها به عنوان اجزای بنیادی ساختار جهان شناخته می‌شوند. از زمان انفجار بزرگ، آن‌ها کل جهان را نفوذ کرده‌اند و در پدیده‌های مختلف تولید شده‌اند، مانند واکنش‌های هسته‌ای داخل ستاره‌ها، انفجارهای ابرنواختری، عملکرد رآکتورهای هسته‌ای و فروپاشی رادیواکتیو مواد در سنگ‌ها. به دلیل اینکه آن‌ها به ندرت با ماده تعامل دارند، نوترینوها به سختی قابل آشکارسازی هستند. هدف اصلی JUNO فهمیدن سلسله مراتب جرم نوترینو است که به طور قابل توجهی درک ما از توسعه جهان را تحت تأثیر قرار خواهد داد. رصدخانه همچنین به بررسی پدیده‌های دیگر مانند ابرنواخترها، نوترینوهای جوی و نوترینوهای خورشیدی خواهد پرداخت. محل رصدخانه که ۵۳ کیلومتر از نیروگاه‌های هسته‌ای یانگیانگ و تایشان فاصله دارد، به صورت استراتژیک انتخاب شده است. این فاصله امکان مشاهده بهینه نوسان نوترینو، پدیده‌ای که در آن نوترینوها از یک نوع به نوع دیگر تغییر می‌کنند، را فراهم می‌کند. JUNO در سال ۲۰۱۵ آغاز شده و یک همکاری بین آکادمی علوم چین (CAS) و دولت گوانگ‌دونگ است. پروژه اکنون وارد مرحله نهایی خود شده است و انتظار می‌رود که به طور کامل تا آگوست ۲۰۲۵ عملیاتی شود. پس از تکمیل، انتظار می‌رود که JUNO روزانه حدود ۴۰ نوترینوی رآکتور، چندین نوترینوی جوی، یک ژئونوترینو و هزاران نوترینوی خورشیدی را جذب کند. با جمع‌آوری داده‌ها به مدت شش سال، تخمین زده می‌شود که حدود ۱۰۰,۰۰۰ نوترینو توسط آزمایشگاه کشف شود. این رصدخانه پیشرو بر اساس موفقیت آزمایش نوترینوی رآکتور دایابای، جایی که فیزیکدانان چینی و خارجی در سال ۲۰۱۲ یک نوع سوم از نوسان نوترینو را اندازه‌گیری کردند، بنا شده است. JUNO با مقیاس بزرگتر و حساسیت بیشتر، وعده داده است که مرزهای تحقیق نوترینو را حتی بیشتر گسترش دهد.
