Китайская академия наук объявила о завершении строительства крупнейшего в мире однородного органического стеклянного шара, который станет центральным элементом нейтринной экспериментальной установки JUNO (Jiangmen Neutrino Experiment). Новый объект находится на глубине 700 метров под землей и уже перешел в завершающую стадию строительства.
Нейтрино — одни из самых древних и фундаментальных элементарных частиц, существовавших с самого начала формирования вселенной. Исследование нейтрино играет ключевую роль в понимании природы материи и структуры космоса, делая вклад в одну из самых передовых областей фундаментальной науки.
Эксперимент JUNO нацелен на определение порядка масс нейтрино, а также проведение ряда других передовых исследований. Центральный детектор установки расположен в подземном зале на глубине 700 метров и включает в себя стальной каркас диаметром 41 метр, органический стеклянный шар диаметром 35,4 метра, 20 000 тонн жидкого сцинтолизатора и 45 000 фотоумножителей.
Проект JUNO был инициирован в 2013 году, строительство подземного зала началось в 2015 году, а в конце 2021 года помещение было передано для эксплуатации и началась установка детектора. В настоящее время внутренний органический стеклянный шар уже собран, а внешняя стальная сетка и фотоумножители устанавливаются по плану. Ожидается, что к ноябрю этого года все компоненты будут установлены, начнется закачка сверхчистой воды и жидкого сцинтолизатора, а официальное начало сбора данных намечено на август 2025 года с расчетным сроком эксплуатации около 30 лет.
Органический стеклянный шар JUNO, являясь крупнейшим в мире таким сооружением, имеет внутренний диаметр 35,4 метра и состоит из 263 изогнутых панелей толщиной по 12 сантиметров, соединенных с помощью передовых технологий. Общий вес шара составляет около 600 тонн. Специальная формула и технология производства обеспечивают высокую светопропускную способность и низкий уровень фонового излучения, что крайне важно для точных измерений нейтрино.
Шар содержит 20 000 тонн жидкого сцинтолизатора и размещен в чистой воде, что позволяет выдерживать плавучесть около 3 000 тонн. Специально разработанная стальная структура и сенсоры обеспечивают надежное распределение нагрузок и мониторинг состояния шара в процессе эксплуатации.
Команда JUNO успешно преодолела множество технических трудностей, включая разработку высокоэффективных фотоумножителей с собственными патентами, создание взрывозащищенных систем для работы под водой, а также разработку системы очистки жидкого сцинтолизатора с самой высокой длиной затухания в мире.
После завершения строительства JUNO станет одним из ведущих международных центров по исследованию нейтрино, конкурируя с такими проектами, как японский эксперимент Kamioka и американский Deep Underground Neutrino Experiment. Это укрепит международные позиции Китая в области фундаментальной физики и исследований космоса.