Η διάταξη του πειράματος ΚATRIN (KΑrlsruhe TRΙtium Neutrino Experiment) είναι θηριώδης. Ζυγίζει 200 τόνους και έχει μέγιστο εύρος περίπου 10 μέτρα.
Κατασκευάστηκε στην πόλη Ντέγκεντορφ της Γερμανίας και μεταφέρθηκε συναρμολογημένη στην Καρλσρούη. Παρότι οι δύο πόλεις απέχουν μόνο 400 χιλιόμετρα, δεν γινόταν να ταξιδέψει οδικώς στον προορισμό του.
Αντίθετα, για να φτάσει στην Καρλσρούη, χρειάστηκε να καλύψει μία απόσταση 9.000 χιλιομέτρων, διασχίζοντας με πλοίο τη Μαύρη Θάλασσα, τη Μεσόγειο και τα παράλια τoυ Βελγίου και της Ολλανδίας.
Δείτε το σχετικό βίντεο:
Σκοπός του πειράματος ΚATRIN είναι η ακριβής μέτρηση της μάζας των νετρίνων. Το πείραμα ξεκίνησε πριν από λίγες μέρες και οι ερευνητές του πειράματος έχουν πέντε χρόνια για να προσδιορίσουν με την μεγαλύτερη ακρίβεια μέχρι σήμερα, την μάζα των νετρίνων. Όμως δεν μετρούν απευθείας την μάζα των νετρίνων.
Το ραδιενεργό ισότοπο του υδρογόνου, το τρίτιο (ο πυρήνας του περιέχει ένα πρωτόνιο και δυο νετρόνια) όταν διασπάται εκπέμπει ένα ηλεκτρόνιο, ένα νετρίνο και μεταπίπτει σε ισότοπο του ηλίου.
Δεδομένου ότι η μάζα του τριτίου και του ηλίου-3 είναι γνωστές με μεγάλη ακρίβεια, η μάζα του νετρίνου μπορεί να προσδιοριστεί έμμεσα, μετρώντας την μάζα του ηλεκτρονίου, η οποία εξαρτάται από την ταχύτητα με την οποία εκπέμπεται.
Σε έναν ειδικά διαμορφωμένο χώρο πραγματοποιείται η διάσπαση βήτα του τριτίου. Και ενώ τα ελαφρά και ηλεκτρικά ουδέτερα νετρίνα διαφεύγουν, τα φορτισμένα ηλεκτρόνια κατευθύνονται προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση από ένα μαγνητικό πεδίο, μέσω ενός φασματομέτρου οδηγούνται προς έναν ανιχνευτή. Το φασματόμετρο επιβραδύνει τα ηλεκτρόνια με κατάλληλο ηλεκτρικό πεδίο. Ελέγχοντας την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου, οι φυσικοί μπορούν να προσδιορίσουν την αρχική ενέργεια των ηλεκτρονίων – άρα και την μάζα τους.
Το ζητούμενο στο πείραμα αυτό είναι ακρίβεια, γιατί τα νετρίνα έχουν πολύ μικρή μάζα. Ενώ τα ηλεκτρόνια έχουν μάζα ηρεμίας 511.000 ηλεκτρονιοβόλτ, η μάζα των νετρίνων αναμένεται μικρότερη από 2,2 eV. Το ηλεκτρόνιο έχει 250.000 φορές μεγαλύτερη μάζα από το νετρίνο.
Γιατί έχει σημασία η μάζα των νετρίνων;
Υπενθυμίζεται ότι το Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων θεωρεί ότι τα νετρίνα δεν έχουν μάζα. Συνεπώς, η μέτρηση της μάζας των νετρίνων με μεγάλη ακρίβεια θα διαψεύσει οριστικά την εγκυρότητα αυτής της θεωρίας.
Πέρα από αυτό, οι φυσικοί ελπίζουν ότι η ακριβής μάζα των νετρίνων θα δώσει επίσης απάντηση σε άλλα δυο μυστήρια της φυσικής: της σκοτεινής ενέργειας και της σκοτεινής ύλης. Στην σκοτεινή ενέργεια οφείλεται η επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος, ενώ η σκοτεινή ύλη αποτελεί περίπου το 95 τοις εκατό του σύμπαντος, αλλά η φύση της δεν έχει κατανοηθεί ακόμα.
διαβάστε περισσότερα www.dw.com
διαβάστε επίσης: Η αποκάλυψη των ταλαντώσεων των νετρίνων (Νόμπελ Φυσικής 2015)
Κατηγορίες:ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ
physicsgg 
Σχολιάστε