Laboratori Nazionali del Gran Sasso - Laboratori Nazionali del Gran Sasso
_2014-02.jpg) Oversikt over overjordiske laboratorier til LNGS
| |
| Etablert | 1985 |
|---|---|
| Forskningstype | Partikkelfysikk, kjernefysikk |
| Regissør | Ezio Previtali (siden oktober 2020) |
| plassering |
L'Aquila , Abruzzo , Italia 42 ° 25′16 ″ N 13 ° 30′59 ″ E / 42,42111 ° N 13,51639 ° Ø Koordinater : 42 ° 25′16 ″ N 13 ° 30′59 ″ E / 42,42111 ° N 13,51639 ° Ø |
Driftsbyrå |
INFN |
| Nettsted | www.lngs.infn.it |
| Utover standardmodellen |
|---|
|
| Standard modell |
Laboratori Nazionali del Gran Sasso ( LNGS ) er det største underjordiske forskningssenteret i verden. Ligger under Gran Sasso -fjellet i Italia , er det kjent for partikkelfysikkforskning fra INFN . I tillegg til en overflatedel av laboratoriet, er det omfattende underjordiske anlegg under fjellet. De nærmeste byene er L'Aquila og Teramo . Anlegget ligger omtrent 120 km fra Roma .
Laboratoriets hovedoppgave er å være vertskap for eksperimenter som krever et lavt bakgrunnsmiljø innen astropartikkelfysikk og kjernefysisk astrofysikk og andre disipliner som kan tjene på dets egenskaper og infrastrukturen. LNGS er, i likhet med de tre andre europeiske underjordiske astropartikkellaboratoriene ( Laboratoire Souterrain de Modane , Laboratorio subterráneo de Canfranc og Boulby Underground Laboratory ), medlem av koordineringsgruppen ILIAS .
Fasiliteter
Laboratoriet består av et overflateanlegg i Gran Sasso og Monti della Laga nasjonalpark , og omfattende underjordiske anlegg som ligger ved siden av den 10 km lange Traforo del Gran Sasso motorveitunnelen.
De første store forsøkene på LNGS gikk i 1989; anleggene ble senere utvidet, og det er nå det største underjordiske laboratoriet i verden.
Det er tre hovedtønnehvelvede eksperimentelle haller, hver omtrent 20 m bred, 18 m høy og 100 m lang. Disse gir omtrent 3 x 20 x 100 = 6000 m 2 (65 000 sq ft) av gulvplass og 3 x 20 x (8 + 10 x π / 4) x 100 = 95 100 m 3 (3360000 cu ft) av volum. Inkludert mindre mellomrom og ulike tilkoblingstunneler, utgjør anlegget 17 800 m 2 og 180 000 m 3 (6 400 000 cu ft).
Eksperimentelle haller er dekket av ca 1400 m stein, som beskytter eksperimentene mot kosmiske stråler . Tilbyr om lag 3400 meter vannekvivalent (mwe) skjerming, er det ikke det dypeste underjordiske laboratoriet, men det faktum at det kan kjøres til uten å bruke mineheiser gjør det veldig populært.
Forskningsprosjekter
Neutrino -forskning
Siden slutten av august 2006 har CERN ledet en stråle av muonneutrinoer fra CERN SPS -akseleratoren til Gran Sasso -laboratoriet, 730 km unna, der de blir oppdaget av OPERA- og ICARUS -detektorene, i en studie av nøytrinooscillasjoner som vil forbedre seg på resultatene av Fermilab til MINOS -eksperimentet.
I mai 2010 kunngjorde Lucia Votano , direktør for Gran Sasso -laboratoriene, "OPERA -eksperimentet har nådd sitt første mål: påvisning av en tau -nøytrino oppnådd fra transformasjonen av et muon -neutrino , som skjedde under reisen fra Genève til Gran Sasso -laboratoriet. " Dette var den første observerte tau nøytrino kandidat hendelsen i en muon nøytrino stråle, og ga ytterligere bevis på at nøytrinoer har masse. (Forskning bestemte først at nøytrinoer har masse i 1998 ved Super-Kamiokande nøytrindetektor.) Neutrinoer må ha masse for at denne transformasjonen skal skje; dette er et avvik fra den klassiske standardmodellen for partikkelfysikk , som antok at nøytrinoer er masseløse.
Et forsøk på å bestemme Majorana /Dirac -naturen til nøytrinoen, kalt CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events), opererer i laboratoriet (fra 2018). Detektoren er skjermet med bly hentet fra et gammelt romersk forlis, på grunn av den gamle blyets lavere radioaktivitet enn nylig myntet bly. Artefaktene ble gitt til CUORE fra National Archaeological Museum i Cagliari .
I september 2011 presenterte Dario Autiero fra OPERA -samarbeidet funn som indikerte at nøytrinoer ankom OPERA omtrent 60 ns tidligere enn de ville gjort hvis de reiste med lysets hastighet. Denne raskere enn lys-neutrino-anomalien ble ikke umiddelbart forklart. Resultatene ble deretter undersøkt og bekreftet å være feil. De ble forårsaket av en defekt optisk fiberkabel i OPERA -mottakeren på laboratoriet, noe som resulterte i sen ankomst av klokkesignalet som nøytrinoenes ankomst ble sammenlignet med.
I 2014 målte Borexino direkte, for første gang, nøytrinoene fra den primære proton-proton-fusjonsprosessen i solen. Dette resultatet er publisert på Nature . Denne målingen er i samsvar med forventningene som stammer fra standard solmodell av J. Bahcall sammen med teorien om solneutrino -svingninger som beskrevet av MSW -teorien . I 2020 målte Borexino også solneutrinoer som stammer fra CNO -syklusen , en fusjonsprosess som er vanlig i gigantiske stjerner, men uvanlig i solen (bare 1% av solens energiproduksjon). Med dette resultatet har Borexino avdekket både de to prosessene som driver solen og mange hovedsekvensstjerner.