Rekordowo potężna wiązka

Naukowcy z Fermi National Accelerator Laboratory poinformowali o uzyskaniu najpotężniejszej w dziejach wiązki cząstek. Będzie ona służyła do badania neutrin. Eksperci nie mają oczywiście ustanawiać rekordów dla samych rekordów. Im większa moc wiązki, czyli im więcej cząstek można w niej upakować, tym większa szansa na zarejestrowanie obecności neutrin.

Ustanowiony właśnie światowy rekord mocy wiązki wynosi 521 kilowatów. Dla porównania, w CERNie neutrino bada się za pomocą wiązek o mocy większej niż 400 kW.

Eksperci z Fermilab nie mają jednak zamiaru poprzestać na obecnym osiągnięciu. W najbliższych latach chcą zwiększać moc wiązki, najpierw do 700 kW, a po udoskonaleniu akceleratorów chcą w nadchodzącej dekadzie osiągnąć moc 1 MW. Mamy najpotężniejszą na świecie wiązkę do badania neutrin i będziemy zwiększać jej moc - mówi Ioanis Kourbanis, szef Main Injector Department w Fermilab.

Na zwiększeniu wiązki skorzysta ponad 1000 fizyków z całego świata, którzy korzystają z amerykańskiego laboratorium podczas badań neutrin i mionów.

W laboratoriach wytwarza się neutrina za pomocą wiązki cząstek, zwykle protonów, które zderza się z celem. Podczas zderzenia powinny powstawać neutrina, które zostają wykryte przez specjalne czujniki. Neutrina rzadko udaje się wykryć, gdyż słabo reagują z materią. Dlatego tak ważne jest uzyskanie wiązki o jak największej energii. Mieści się w niej bowiem więcej cząstek, po zderzeniu powstaje więcej neutrin, jest zatem większa szansa na zarejestrowanie któregoś z nich.

Obecnie w Fermilab prowadzone są cztery eksperymenty, których celem jest badanie neutrin: MicroBooNE, MINERvA, MINOS+ oraz - największy na świecie - NOvA. Niewykluczone też, że Fermilab stanie się kluczowym elementem proponowanego największego na świecie eksperymentu o nazwie Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), którego celem będzie odpowiedź na pytanie o masy i właściwości każedego z zapachów neutrin oraz o to, jaką rolę odgrywa neutrino w ewolucji wszechświata. Uzyskany w Fermilab wynik jest fantastyczny. W dziedzinie, którą się zajmujemy, moc wiązki decyduje o wszystkim. Możliwości Fermilab tylko zwiększają zaufanie społeczności międzynarodowej do USA jako miejsca, w którym będą prowadzone przyszłe międzynarodowe eksperymenty dotyczące neutrin - mówi MarkThomson z University of Cambridge, rzecznik prasowy DUNE.

W Fermilab od czterech lat trwają intensywne prace nad zwiększeniem możliwości tamtejszych akceleratorów. W przyszłym roku Main Injector ma osiągnąć moc niemal dwukrotnie większą niż ta z czasów Tevatronu.

Fermilab neutrino akcelerator