Проект «Коллапс» на больших сцинтилляционных установках Программа Президиума РАН «Нейтринная физика» - презентация

1 Проект «Коллапс» на больших сцинтилляционных установках Программа Президиума РАН «Нейтринная физика»

2 Продолжение работ в рамках международной коллаборации по поиску нейтринного сигнала от гравитационного коллапса массивных звезд на подземной установке LVD Лаборатории LNGS (Италия) и на подземной установке АСД («Коллапс») ИЯИ РАН в г. Соледаре (Артемовске) Продолжение работ в рамках международной коллаборации по поиску нейтринного сигнала от гравитационного коллапса массивных звезд на подземной установке LVD Лаборатории LNGS (Италия) и на подземной установке АСД («Коллапс») ИЯИ РАН в г. Соледаре (Артемовске)

3 LNGS одна из Лабораторий Национального Института ядерной физики 4 km 3 halls: 100m x 20mx 20m Tunnel of 10.4 km

4 Совместная Российско- Итальянская установка. Поддержана Российским финансированием

5 Артёмовск h NaCl

6 Продолжение работ в рамках международной коллаборации на установке OPERA Лаборатории LNGS (Италия) по исследованию параметров нейтринных осцилляций в нейтринном пучке в проекте CERN-LNGS Продолжение работ в рамках международной коллаборации на установке OPERA Лаборатории LNGS (Италия) по исследованию параметров нейтринных осцилляций в нейтринном пучке в проекте CERN-LNGS

7 CNGS CERN to Gran Sasso Neutrino Project The goal: understand the nature and characteristics of neutrino - prove definitely the neutrino oscillations The idea - 20 years ago Project INFN-CERN Approved in 1999, ready in 2006 beam produced at CERN and detected at GS after 730 km 2 experiments: Icarus and Opera Цель: понимание природы и характеристик нейтрино – подтверждение осцилляций

8 Нейтринная программа РАН: Основные достижения За 30 лет работы детекторов "Коллапс", LSD и LVD по поиску нейтринного излучения от коллапсирующих звезд не было зарегистрировано ни одного коллапса в Галактике. В результате получено ограничение на частоту коллапсов в Галактике: менее одного события в 13 лет на 90% уровне достоверности. За 30 лет работы детекторов "Коллапс", LSD и LVD по поиску нейтринного излучения от коллапсирующих звезд не было зарегистрировано ни одного коллапса в Галактике. В результате получено ограничение на частоту коллапсов в Галактике: менее одного события в 13 лет на 90% уровне достоверности.

9

10 Нейтринная программа РАН: Основные достижения Рассмотрены возможности детектирования взаимодействия нейтрино с энергиями МэВ с ядрами натрия и хлора с помощью детекторов LVD и «Коллапс». Предложена модификация установки LVD путем введения в её структуру поваренной соли. Рассмотрены возможности детектирования взаимодействия нейтрино с энергиями МэВ с ядрами натрия и хлора с помощью детекторов LVD и «Коллапс». Предложена модификация установки LVD путем введения в её структуру поваренной соли.

11 T c ~5x10 12 K T c ~5x10 10 K Различие выхода нейтрино в стандартной модели и в модели вращающегося коллапсара Основная реакция:

12 C n H 2n :

13 Нейтрино и антинейтрино

14 Нейтринная программа РАН: Основные достижения В 2007 году в течение сентября-октября пучок мюонных нейтрино, образованных в ЦЕРНе, был направлен в Лабораторию Гран Сассо, расположенную на расстоянии 720 км от ускорителя. Во время сеанса в детекторе OPERA были обнаружены первые взаимодействия нейтрино в эмульсионной установке с использованием предсказаний электронных детекторов. В результате экспресс-обработки эмульсионных блоков на 23 ноября 2007 г. найдено 38 событий (при 31,5 ожидаемых) взаимодействий нейтрино в мишени детектора. Отношение между взаимодействиями по каналу заряженных токов CC (29 событий) и по каналу нейтральных токов NC (9 событий) соответствует отношению сечений. Детальный анализ экспериментального материала продолжается. В 2007 году в течение сентября-октября пучок мюонных нейтрино, образованных в ЦЕРНе, был направлен в Лабораторию Гран Сассо, расположенную на расстоянии 720 км от ускорителя. Во время сеанса в детекторе OPERA были обнаружены первые взаимодействия нейтрино в эмульсионной установке с использованием предсказаний электронных детекторов. В результате экспресс-обработки эмульсионных блоков на 23 ноября 2007 г. найдено 38 событий (при 31,5 ожидаемых) взаимодействий нейтрино в мишени детектора. Отношение между взаимодействиями по каналу заряженных токов CC (29 событий) и по каналу нейтральных токов NC (9 событий) соответствует отношению сечений. Детальный анализ экспериментального материала продолжается.

15 OPERA 2 super-modules 1800 t sensitive mass To detect is necessary a m resolution because the decays in a really short time Collab.: Italy, France, China, Germany, Belgium, Turkey, Switzerland, Russia, Japan, Israel, Croatia Layers of emulsions and Lead 1 mm

16 Нейтринная программа РАН: Основные достижения Достижения учёных, принимающих участие в работе данной группы в 2007 г., отмечены российскими и международными наградами: Г.Т. Зацепину присвоено звание Laurea Honoris Causa Туринского университета; О.Г. Ряжской, Е.Н. Алексееву и О. Сааведра присуждена премия им. М.А. Маркова. Достижения учёных, принимающих участие в работе данной группы в 2007 г., отмечены российскими и международными наградами: Г.Т. Зацепину присвоено звание Laurea Honoris Causa Туринского университета; О.Г. Ряжской, Е.Н. Алексееву и О. Сааведра присуждена премия им. М.А. Маркова. В 2007 г. состоялось несколько конференций, посвященных 20-летию наблюдения нейтринного всплеска при взрыве сверхновой 1987а и вкладу в эти наблюдения результатов российско-итальянской установки LSD и подземного телескопа Баксанской нейтринной обсерватории: в Москве февраля прошел симпозиум "20 лет Сверхновой SN 1987A", в Турине – симпозиум Cera una volta una Supernova; в Турине 2 октября 2007 г. также состоялся симпозиум Convegno In onore del Prof. G.T. Zatsepin. В 2007 г. состоялось несколько конференций, посвященных 20-летию наблюдения нейтринного всплеска при взрыве сверхновой 1987а и вкладу в эти наблюдения результатов российско-итальянской установки LSD и подземного телескопа Баксанской нейтринной обсерватории: в Москве февраля прошел симпозиум "20 лет Сверхновой SN 1987A", в Турине – симпозиум Cera una volta una Supernova; в Турине 2 октября 2007 г. также состоялся симпозиум Convegno In onore del Prof. G.T. Zatsepin. Фирма "Наука-Видео" сняла специальный фильм, посвященный исследованиям, проводимым российскими учеными в Гран Сассо и в России по проблемам нейтринной астрофизики. Фирма "Наука-Видео" сняла специальный фильм, посвященный исследованиям, проводимым российскими учеными в Гран Сассо и в России по проблемам нейтринной астрофизики.

17 Формулировка основных задач по Проекту на 2008 год: Поддержание АСД, LVD, OPERA (совместно с ФИАН и НИИЯФ МГУ) в работоспособном состоянии, набор статистики, разработка программ для анализа экспериментальных данных. Поддержание АСД, LVD, OPERA (совместно с ФИАН и НИИЯФ МГУ) в работоспособном состоянии, набор статистики, разработка программ для анализа экспериментальных данных. Анализ экспериментальных данных установок АСД и LVD по поиску нейтринного всплеска от гравитационного коллапса звезды. Анализ экспериментальных данных установок АСД и LVD по поиску нейтринного всплеска от гравитационного коллапса звезды. Изучение потока атмосферных нейтрино вблизи горизонта. (Увеличение статистики). Регистрации мюонов от пучка мюонных нейтрино из ЦЕРНа на LVD и OPERA, анализ экспериментальных данных. Изучение потока атмосферных нейтрино вблизи горизонта. (Увеличение статистики). Регистрации мюонов от пучка мюонных нейтрино из ЦЕРНа на LVD и OPERA, анализ экспериментальных данных. Определение энергетических и пространственных характеристик потока нейтронов, создаваемых мюонами космических лучей с энергиями от 250 до 400 ГэВ на глубине 3300 м.в.э. Определение энергетических и пространственных характеристик потока нейтронов, создаваемых мюонами космических лучей с энергиями от 250 до 400 ГэВ на глубине 3300 м.в.э. Изучение µ+ /µ - отношения в потоке атмосферных мюонов на установке LVD и OPERA. Изучение µ+ /µ - отношения в потоке атмосферных мюонов на установке LVD и OPERA. Поиск корреляций между данными LVD и данными гравитационных антенн. Поиск корреляций между данными LVD и данными гравитационных антенн. Рассмотрение возможности модернизации детектора LVD для разделения потока нейтрино от SN по ароматам и установления спектра электронных нейтрино путем включения в состав вещества детектора материалов с высоким сечением А– взаимодействия, NaCl. Уточнение парциальных сечений Na и Cl для энергий нейтрино в диапазоне 30 – 80 МэВ. Рассмотрение возможности модернизации детектора LVD для разделения потока нейтрино от SN по ароматам и установления спектра электронных нейтрино путем включения в состав вещества детектора материалов с высоким сечением А– взаимодействия, NaCl. Уточнение парциальных сечений Na и Cl для энергий нейтрино в диапазоне 30 – 80 МэВ. Экспериментальные исследования реакции подпорогового рождения пионов в столкновении ядер в области предельно малых энергий 5-10 МэВ/нукл. И рассмотрение ее роли в астрофизических процессах (совместно с Лабораторией Мезо-ядерных взаимодействий ОЭФ). Экспериментальные исследования реакции подпорогового рождения пионов в столкновении ядер в области предельно малых энергий 5-10 МэВ/нукл. И рассмотрение ее роли в астрофизических процессах (совместно с Лабораторией Мезо-ядерных взаимодействий ОЭФ).