Observatoire des neutrinos de Sudbury

L' Observatoire de neutrinos de Sudbury (SNO) est un observatoire de neutrinos situé dans une ancienne mine de nickel près de Sudbury , en Ontario , au Canada, qui est entré en service en mai 1999 . Le détecteur a été éteint le 28 octobre 2006 et les données obtenues ont ensuite été analysées sur une période plus longue.

Le chef de l'expérience, Art McDonald , a reçu le prix Nobel de physique en 2015 pour la contribution de l'expérience à la découverte des oscillations des neutrinos .

En 2014, le laboratoire souterrain a été agrandi pour devenir une installation permanente et a depuis mené plusieurs expériences en tant que SNOLAB. L'équipement SNO lui-même est en cours de rénovation et continue d'être utilisé comme SNO plus ( SNO + , SNOplus ).

Structure et objectif

Le cœur du SNO est le détecteur , situé à plus de 2000 m sous la surface de la terre et contenant 1000 t d'eau lourde (D 2 O) dans un réservoir sphérique en verre acrylique. Le réservoir est complètement immergé dans un bassin avec de l'eau ultra pure pour le blindage et la stabilisation mécanique. Parce que le détecteur est si profond sous la surface de la Terre, il est très bien protégé des rayons cosmiques.

En raison de la faible interaction des neutrinos avec la matière, ce sont les seules particules qui atteignent le détecteur presque sans entrave. Les neutrinos électroniques réagissent avec les neutrons du deutérium dans les molécules d'eau lourde pour former un proton et un électron ( désintégration bêta induite par les neutrinos ). Lorsque les électrons traversent l'eau, un rayonnement Cherenkov est généré , qui est détecté par environ 9600 photomultiplicateurs disposés autour du réservoir .

Les neutrinos muons et tau ne peuvent pas déclencher la réaction susmentionnée, mais peuvent être détectés dans le détecteur par des réactions de diffusion élastique des neutrinos sur les électrons ou par la désintégration du deutérium en protons et neutrons. Cela permet une distinction entre les neutrinos électroniques et les autres neutrinos. Ce n'est qu'alors que le problème des neutrinos solaires (taux de mesure trop faibles pour les neutrinos électroniques) pourrait être expliqué expérimentalement à l'aide de la théorie de l'oscillation des neutrinos , puisque les neutrinos électroniques manquants pourraient être détectés comme des neutrinos muons ou tau. Des mesures récentes ont montré que le flux total de neutrinos (neutrinos d'électrons, de muons et de tau) correspond très bien aux attentes du modèle solaire standard. Avec cela, les oscillations des neutrinos ont été prouvées sans aucun doute.

Le 18 juin 2001, les premiers résultats scientifiques de SNO ont été publiés, qui fournissent la première preuve claire que les neutrinos vibrent (c'est-à-dire peuvent se transformer les uns en les autres) lorsqu'ils se déplacent au soleil. Cette oscillation implique à son tour que les neutrinos ont des masses non nulles. Le flux total de toutes les saveurs de neutrinos mesuré par SNO concorde bien avec la prédiction théorique. D'autres mesures prises par SNO ont depuis confirmé et amélioré la précision du résultat original.

Prix

  • L'astéroïde 14724 SNO est nommé en l'honneur de SNO.
  • En 2006, toute l'équipe de SNO a reçu le premier prix John C. Polanyi pour «une récente avancée exceptionnelle au Canada dans n'importe quel domaine de la science ou du génie».
  • 2015 Prix ​​Nobel de physique à Arthur B. McDonald pour la découverte de l'oscillation des neutrinos.
  • Prix ​​de physique fondamentale 2016 pour SNO avec 4 autres expériences sur les neutrinos

liens web

Preuve individuelle

  1. ↑ Prix ​​Nobel de physique 2015: Le Canadien Arthur B. McDonald gagne avec le Japonais Takaaki Kajita à cbc.ca
  2. ↑ Pages SNO plus
  3. ↑ Les premiers résultats de l'Observatoire des neutrinos de Sudbury expliquent les neutrinos solaires manquants et révèlent de nouvelles propriétés des neutrinos à falcon.phy

Coordonnées: 46 ° 29 ′ 26 ″  N , 80 ° 59 ′ 39 ″  W.