Нейтринные эксперименты, текущий статус. Масальцева Анастасия Александровна Учащаяся ГБОУ СОШ №166 (СП 2), Москва, Россия e-mail: anamasalcev@yahoo.com Нейтрино представляют собой нейтральные фермионы с исключительно низким сечением взаимодействия. Благодаря атипичным параметрам эти частицы представляют интерес для современной физики, могут быть использованы для изучения далеких астрономических объектов [1], в том числе суперновых , объяснить такие астрофизичекие теории, как, к примеру, темная материя [2]; нейтринный луч может представлять собой идеальное средство коммуникации. Они могут дать ответы на такие фундаментальные вопросы Вселленной, как преобладание материи над антиматерией. Нейтринная физика – область науки, вступившая в фазу активного развития около 50 лет назад. Для нее особенно важна экспериментальная деятельность, и за это время было инициировано множество проектов, многие из которых были отменены, а единичные представили данные глобального значения. В настоящее время в мире не существует единой базы нейтринных экспериментов, и настоящий доклад является частью работы по созданию подобного ресурса (Центра Данных Нейтринных Экспериментов), которая ведётся сейчас в МГУ имени М.В.Ломоносова [3]. В данной работе рассматриваются несколько проектов, имеющих различный статус и кардинально различающихся целями и методикой детектирования. ⅔ проводимых экспериментов занимает «осцилляционная индустрия» - направление нейтринной физики, основанное на теории смешивания массовых состояний нейтрино и превращении частицы одного «аромата» в нейтрино другого. Само явление нейтринных осцилляций, как и наличие у нейтрино ненулевых масс, выходит за рамки Стандартной модели. Нейтринный реакторный эксперимент San Onofre [4] был предложен в 1993г. как низкоэнергетический экономичный (по сравнению с ускорительными экспериментами) проект, целью которого являлось обнаружение эффектов осцилляций в потоке реакторных нейтрино. Эксперимент, над подготовкой которого трудилась группа ученых из Калифорнийского Технологического Института, так и не был реализован. Другой эксперимент с короткой базой, целью которого было доказательство осцилляторной модели – COSMOS [5], инициированный Fermilab в 1994г. Если имел место быть переход в нейтринном луче, создаваемом Main Injector – протонным ускорителем энергий 120 ГэВ, и таон, образованный в теле детектора при столкновении таонного нейтрино и молекулы эмульсии, распадется, трек отрицательно заряженного пиона был бы зарегистрирован в ионизационном калориметре с вероятностью до 100%. Но абсолютная эффективность этого замысла оказалась лишь 10%, и в 1998 он был отменен. Эксперименты по нейтринной физике активно проводятся и в антарктических льдах благодаря особым свойствам этого материала. RICE [6] – действующий (с 1997г.) эксперимент по обнаружению нейтрино сверхвысоких энергий (более 1 ТэВ), взаимодействующих с молекулами льда, от астрофизических объектов, основанный на эффекте Аскарьяна. Cодержит набор компактных радио-антенн (100-500 МГц), вкопанных в лед на глубине до 300 метров неподалеку от географического Южного Полюса, на станции Амундсен-Скотт, фактически находясь «внутри» объема IceCube. Среди основных целей эксперимента: «томографии» Земли, изучения нейтрино высоких энергий и классификации их источников, изучения ГЗК-обрезания – нет поиска осцилляций. На данный момент не было зарегистрировано ни одного события, т.к. эффективного объема проекта оказалось недостаточно. Некоторые проекты, не только никогда не претворенные в жизнь, но и отмененные на стадии разработки, как например Aggressive, остаются в информационном пространстве, и их ликвидация – также важный аспект систематизации знаний об экспериментальной деятельности в области физики нейтрино. Впрочем, это научное направление смело смотрит в будущее: планируемый ускорительный эксперимент LBNE [7], как и COSMOS подвергающийся воздействию Main Injector, представляет собой один из перспективных и амбициозных проектов современности. Ученые считают, что именно нейтрино – ключ к пониманию эволюции Вселенной, преобладанию материи над антиматерией, синтезу тяжелых элементов во вспышках сверхновых. Из-за особенностей самих нейтрино продолжительность данного эксперимента оценивается десятилетиями, и только после компиляции результатов множества синхронных экспериментов мы сможем лучше понять природу этих загадочных частиц. Литература 1. Арбузов Б.А. Осцилляции нейтрино - "ренген" для небесных тел // СОЖ, 1998, No 9, с. 86–91. 2. lss.fnal.gov/conf/C0911181/Petraki_CosPA09.pdf (Sterile Neutrinos as Dark Matter) 3. http://www.phys.msu.ru/rus/news/slider-news-archive/2014/2014-neutrino-telescope/ 4. A. Piepke, F. Boehm, M. Chen, B. Cook, H. Henrikson, R. Hertenberger, K. Lou, N. Mascarenhas, D. Michael, V.M. Novikov, P. Vogel The San Onofre Reactor Neutrino Experiment A Low Energy Test Of The Atmospheric Neutrino Anomaly// 1993 5. A.Asratyan, M.Balatz, G.Davidenko, A.Dolgolenko, G.Dzyubenko, A.Evdokimov, A.Gerasimov, V.Kaftanov,M.Kubantsev, I.Larin, V.Matveev, V.Semyachkin,V.Verebryusov, and V.Vishnyakov Search For Neutrrino Oscillations in the COSMOS Experiment at Fermilab // M., 1998 6. Dave Besson Status of the RICE experiment// International Europhysics Conference on High Energy Physics, 1999, pp 1003-1006 7. lbne.fnal.gov/ (Long Baseline Neutrino Experiment)