Borexino

Эксперимент Borexino (Борекси́но) — эксперимент физики элементарных частиц, нацеленный на изучение низкоэнергетических (~860 кэВ) солнечных нейтрино, рождающихся на Солнце в результате одной из реакций протон-протонного цикла:

${}^7\text{Be}+e^{-}\to {}^7\text{Li}+{\nu }_e.$

Серые полосы показывают области чувствительности трёх детекторов солнечных нейтрино, способных измерять энергию событий. Предсказываемый спектр солнечных нейтрино показан в логарифмическом масштабе. СуперКамиоканде и SNO могут наблюдать лишь около 0,02% от общего количества солнечных нейтрино, в то время как Borexino может наблюдать все компоненты предсказываемого нейтринного спектра

Эксперимент позволяет глубже понять процессы, происходящие в ядре Солнца, а также помогает определить параметры нейтринных осцилляций. Проект также в состоянии обнаруживать нейтрино от сверхновых звезд в нашей Галактике. Сам детектор расположен в Национальной лаборатории Гран-Сассо (Laboratori Nazionali del Gran Sasso), находящейся в районе города Л'Аквила, Италия. В эксперименте принимают участие исследователи из Италии, США, Германии, Франции, России, Польши и Украины . Детектор начал измерения 16 мая 2007 г., а первые данные в рамках данного проекта были опубликованы 16 августа 2007 года. Эксперимент финансируется несколькими национальными учреждениями, в том числе INFN (Италия) и NSF (США).

Устройство

Детектор представляет собой ряд концентрических слоёв защиты, в центре которых находится нейлоновая сфера диаметром 8,5 метров, наполненная 300 тоннами чрезвычайно низкофонового жидкого сцинтиллятора и просматриваемая 2200 фотоумножителями, установленными на сфере из нержавеющей стали, окружающей сцинтиллятор. Сцинтиллятор очищен от примесей урана и тория, которые могут создавать фон, до уровня 10⁻¹⁷ г/г. Стальная сфера окружена слоем сверхчистой воды для защиты от распадов урана и тория, находящихся в горной породе. Вода служит также черенковским детектором мюонов космических лучей.

Исследования

В 2011 году в рамках проекта были опубликованы точные измерения потока солнечных нейтрино от реакции захвата электрона бериллием-7.

В июне 2015 года были обнародованы данные шестилетнего наблюдения антинейтринного потока, испускаемого природными радионуклидами из рядов урана и тория в недрах Земли (так называемых геонейтрино).

С декабря 2007 г. по апрель 2019 г. было зарегистрировано 53 геонейтрино, из них 21 от мантии, что соответствует полному тепловыделению литосферы 38 ТВт.

Ссылки

• Borexino official site
• Токменин В., Устройство и преимущества детектора Борексино / Физика нейтрино
• BOREXINO — ловец солнечных нейтрино
• Коллаборация Borexino рассказала о шестилетних наблюдениях нейтринного свечения Земли
• 7 октября 2021 года остановлен сбор данных в эксперименте Borexino