Eksperymenty neutrinowe

Eksperymenty neutrinowe (jak również detektory neutrin, obserwatoria neutrin i teleskopy neutrin) służą badaniu zagadnień związnych z fizyką neutrin, takich jak:

właściwości neutrin (np. obserwacje kolejnych zapachów neutrin, pomiary masy neutrin, testy czy są cząstkami Majorany),
procesy produkcji neutrin (badanie neutrin z różnych źródeł w tym pozaziemskich),
oddziaływania neutrin,
oscylacje neutrin.

Poniższa tabela zawiera niepełną listę eksperymentów neutrinowych, detektorów neutrin i obserwatoriów neutrin.

Skrót	Pełna nazwa	Źródła neutrin^{[uwaga 1]}	Typ neutrina	Reakcja	Typ reakcji^{[uwaga 2]}	Materiał detektora	Typ detektora	Próg energetyczny	Położenie	Okres działania
ANNIE	Accelerator Neutrino Neutron Interaction Experiment	AC	ν_μ, ν_μ		CC, NC	woda domieszkowana Gd	Czerenkowa		Hol eksperymentu SciBooNE, Illinois, USA	przyszły
ANTARES	Astronomy with a Neutrino Telescope and Abyss Environmental RESearch	ATM, CR, AGN, PUL	ν_e, ν_μ, ν_τ		CC, NC	woda morska	Czerenkowa		Morze Śródziemne, Francja	2006–
ARIANNA	Antarctic Ross Ice-Shelf ANtenna Neutrino Array	S, CR, AGN, ?	ν_e, ν_μ, ν_τ		CC, NC	lód wodny	Czerenkowa		Lodowiec Szelfowy Rossa, Antarktyka	przyszły
BDUNT (NT-200+)	Baikal Deep Underwater Neutrino Telescope	S, ATM, LS, AGN, PUL	ν_e, ν_μ, ν_τ		CC, NC	woda (H₂O)	Czerenkowa	≈10 GeV	Bajkał, Rosja	1993–
BOREXINO	BORon EXperiment	LS	ν_e	ν_x + e⁻ → ν_x + e⁻	ES	Ciekły scyntylator organiczny ekranowany wodą	Scyntylator	250–665 keV	Gran Sasso, Włochy	maj 2007–
CHANDLER	Carbon Hydrogen AntiNeutrino Detector with a Lithium Enhanced Roghavan-optical-lattice	R	ν_e	ν_e + p → e⁺ + n	CC	Scyntylator plastikowy, siarczek cynku domieszkowany ⁶Li	Scyntylator	1.8 MeV	Elektrownia Jądrowa North Anna, Wirginia, USA	czerwiec 2017-
CLEAN	Cryogenic Low-Energy Astrophysics with Neon	LS, SN, WIMP	ν_e	ν_x + e⁻ → ν_x + e⁻ ν_e + ²⁰Ne → ν_e + ²⁰Ne	ES ES	Ciekły neon (10 t)	Scyntylator		Kopalnia Creighton, Ontario, Kanada	przyszły
COBRA	Cadmium zinc telluride 0-neutrino double-Beta Research Apparatus	BD		⁶⁴Zn + e⁻ →⁶⁴Ni + e⁺ ⁷⁰Zn → ⁷⁰Ge + e⁻ + e⁻ ¹⁰⁶Cd → ¹⁰⁶Pd + e⁺ + e⁺ ¹⁰⁸Cd + e⁻ + e⁻ → ¹⁰⁸Pd ¹¹⁴Cd → ¹¹⁴Sn + e⁻ + e⁻ ¹¹⁶Cd → ¹¹⁶Sn + e⁻ + e⁻ ¹²⁰Te + e⁻ → ¹²⁰Sn + e⁺ ¹²⁸Te → ¹²⁸Xe + e⁻ + e⁻ ¹³⁰Te → ¹³⁰Xe + e⁻ + e⁻	BB	tellurek cynku, tellurek kadmu	Półprzewodnikowy		Gran Sasso, Włochy	2007–
COHERENT	COHERENT	AC	ν_μ, ν_μ, ν_e	ν + N → ν + N	NC	CsI[Na], NaI[Tl], ultra czysty Ge, ciekły Ar	Zbiór detektorów do rejestracji koherentnego elastycznego rozpraszania neutrino-jądro (ang. Coherent Elastic Neutrino Nucleus Scattering, CEvNS)	kilka keV	Spallation Neutron Source w Oak Ridge National Laboratory, USA	listopad 2016-
Daya Bay	Daya Bay Reactor Neutrino Experiment	R	ν_e	ν_e + p → e⁺ + n	CC	Ciekły scyntylator organiczny (liniowy alkilobenzen, LAB) domieszkowany Gd	Scyntylator	1.8 MeV	Zatoka Daya Bay, Chiny	2011–
Double Chooz	Double Chooz Reactor Neutrino Experiment	R	ν_e	ν_e + p → e⁺ + n	CC	Ciekły scyntylator organiczny domieszkowany Gd	Scyntylator	1.8 MeV	Chooz, Francja	2011–
DUNE	Deep Underground Neutrino Experiment	AC, SN	ν_e, ν_μ, ν_τ ν_e, ν_μ, ν_τ		CC, NC	Ciekły argon	Scyntylator		Kopalnia Homestake, Lead, Dakota Południowa, USA	początek budowy 2017
ENUBET	Enhanced NeUtrino BEams from kaon Tagging	AC	ν_e, ν_μ ν_e, ν_μ	ν_e + n → e⁻ + p(+π, +X) ν_μ + n → μ⁻ + p(+π, +X) ν_e + p → e⁺ + n (+π, +X) ν_μ + p → μ⁺ + n (+π, +X)	CC (NC)					przyszły
EXO-200	Enriched Xenon Observatory	BD		¹³⁴Xe → ¹³⁴Ba + e⁻ + e⁻ ¹³⁶Xe → ¹³⁶Ba + e⁻ + e⁻	BB	Ciekły ksenon	Komora projekcji czasowej		WIPP, Nowy Meksyk, USA	2009–
GALLEX	GALLium EXperiment	LS	ν_e	ν_e + ⁷¹Ga → ⁷¹Ge + e⁻	CC	GaCl₃ (30 t)	Radiochemiczny	233.2 keV	Gran Sasso, Włochy	1991–1997
GERDA	The GERmanium Detector Array	BD	ν_e	⁷⁶Ge → ⁷⁶As + e⁻ + e⁻	BB	Ultra czysty Ge	Półprzewodnikowy		Gran Sasso, Włochy	2013-
GNO	Gallium Neutrino Observatory	LS	ν_e	ν_e + ⁷¹Ga → ⁷¹Ge + e⁻	CC	GaCl₃ (30 t)	Radiochemiczny	233.2 keV	Gran Sasso, Włochy	maj 1998–kwiecień 2003
GRAND	Giant Radio Array for Neutrino Detection	AGN, CR, ?	ν_τ	ν_τ + N → τ⁻ + X	CC	Atmosfera Ziemi	Radiowy (rejestracja fal radiowych wyprodukowanych przez wielki pęk atmosferyczny)	10¹⁷ eV	Chiny	proponowany
HALO	Helium And Lead Observatory	SN	ν_e, ν_x	ν_e + ²⁰⁸Pb → e⁻ + ²⁰⁹Bi* ν + ²⁰⁸Pb → ν + ²⁰⁸Pb*	CC, NC	ołów (79 t) i ³He	Detektor neutronów	≈10 MeV	Kopalnia Creighton, Ontario, Kanada	2012–
HERON	Helium Roton Observation of Neutrinos	LS	ν_e (głównie)	ν_e + e⁻ → ν_e + e⁻	NC	Nadciekły hel	Rejestracja wzbudzeń (fotonów i rotonów) w nadciekłym helu	1 MeV		przyszły
HOMESTAKE–CHLORINE	Homestake chlorine experiment	S	ν_e	³⁷Cl + ν_e → ³⁷Ar* + e⁻ ³⁷Ar* → ³⁷Cl + e⁺ + ν_e	CC	C₂Cl₄ (615 t)	Radiochemiczny	814 keV	Kopalnia Homestake, Lead, Dakota Południowa, USA	1967–1998
HOMESTAKE–IODINE	Homestake iodine experiment	S	ν_e	ν + e⁻ → ν + e⁻ ν_e + ¹²⁷I → ¹²⁷Xe + e⁻	ES CC	NaI w wodzie	Radiochemiczny	789 keV	Kopalnia Homestake, Lead, Dakota Południowa, USA	przyszły
Hyper-Kamiokande	Hyper-Kamiokande	S, ATM, SN, AC	ν_e, ν_μ ν_e, ν_μ	ν_e + e⁻ → ν_e + e⁻ ν_e + n → e⁻ + p(+π, +X) ν_μ + n → μ⁻ + p(+π, +X) ν_e + p → e⁺ + n (+π, +X) ν_μ + p → μ⁺ + n (+π, +X)	ES, CC, (NC)	woda	Czerenkowa	200 MeV	Tokai i Kamioka, Japonia	2027- (w budowie)
ICARUS	Imaging Cosmic And Rare Underground Signal	S, ATM, SN	ν_e, ν_μ, ν_τ	ν + e⁻ → ν + e⁻	ES	Ciekły argon	Czerenkowa	5.9 MeV	Gran Sasso, Włochy	2010–
IceCube	IceCube Neutrino Observatory	ATM, CR, AGN, ?	ν_e, ν_μ, ν_τ	ν + N → ν + X, ν_l + N → l + X	CC, NC	lód wodny (1 km³)	Czerenkowa	≈10 GeV	Stacja polarna Amundsen-Scott, geograficzny Biegun Południowy, Antarktyda	2006–
India-based Neutrino Observatory	Iron Calorimeter Detector @ India-based Neutrino Observatory	ATM	ν_μ	ν_μ+Fe→μ⁻+X	CC (głównie), NC	żelazo (50 kton)	Komora płytowo-oporowa	≈0.6 GeV	Theni, Tamil Nadu, Indie	przyszły
JUNO	Jiangmen Underground Neutrino Observatory	R	ν_e	ν_e + p → e⁺ + n	CC	Ciekły scyntylator organiczny (liniowy alkilobenzen, LAB) ekranowany wodą	Scyntylator		Kaiping, Chiny	2021– (w budowie)
Kamiokande	Kamioka Nucleon Decay Experiment	S, ATM	ν_e	ν + e⁻ → ν + e⁻	ES	woda (H₂O)	Czerenkowa	7.5 MeV	Kamioka, Japonia	1986–1995
KamLAND	Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino Detector	R	ν_e	ν_e + p → e⁺ + n	CC	Ciekły scyntylator organiczny	Scyntylator	1.8 MeV	Kamioka, Japonia	2002–
KM3NeT	KM3 Neutrino Telescope	S, ATM, CR, SN, AGN, PUL	ν_μ,ν_e,ν_τ		CC, NC	woda morska (≈5 km³)	Czerenkowa		Morze Śródziemne	2014–
LAGUNA	Large Apparatus studying Grand Unification and Neutrino Astrophysics	AC	ν_μ,ν_e		CC		Czerenkowa, ciekło-argonowy albo scyntylator		Europa	porzucony
LENS	Low Energy Neutrino Spectroscopy	LS	ν_e	ν_e + ¹¹⁵In → ¹¹⁵Sn + ν_e + 2γ	CC	Ciekły scyntylator organiczny domieszkowany In	Scyntylator	120 keV
Majorana Demonstrator	The Majorana Demonstrator		ν_e	⁷⁶Ge → ⁷⁶As + e⁻ + e⁻	BB	Ultra czysty Ge	Półprzewodnikowy	2039 keV	Kopalnia Homestake, Lead, Dakota Południowa, USA	2015-
MicroBooNE		AC, SN	ν_e, ν_μ		ES, NC, CC	ciekły argon	Komora projekcji czasowej	kilka MeV	Illinois, USA	2014-
MINERvA	Main Injector ExpeRiment for v-A	AC	ν_μ	many	CC, NC	stały scyntylator, ciekły hel, węgiel, woda, żelazo, ołów	Scyntylator	≈0.5 GeV	Illinois, USA	2009–
MiniBooNE	Mini Booster Neutrino Experiment	AC	ν_e, ν_μ	ν_e + ¹²C → e⁻ + X	CC	Olej mineralny (1000 t)	Czerenkowa	≈100 keV	Illinois, USA	2002–
MINOS	Main Injector Neutrino Oscillation Search	AC, ATM	ν_e, ν_μ	ν_μ+N → μ⁻+X	CC, NC	Stały scyntylator	Scyntylator	≈0.5 GeV	Illinois and Minnesota, USA	2005–2012
MINOS+	Upgraded electronics for MINOS	AC, ATM	ν_e, ν_μ,	ν_μ+N → μ⁻+X	CC, NC	Stały scyntylator	Scyntylator	≈0.5 GeV	Illinois i Minnesota, USA	2013–
MOON	Molybdenum Observatory Of Neutrinos	LS, LSN	ν_e	ν_e + ¹⁰⁰Mo → ¹⁰⁰Tc + e⁻	CC	¹⁰⁰Mo (1 kt) + MoF6 (gazowy)	Scyntylator	168 keV	Washington, USA
NEMO-3	Neutrino Ettore Majorana Observatory		ν_e	¹⁰⁰Mo → ¹⁰⁰Ru + 2 e⁻ ¹⁰⁰Se → ¹⁰⁰Kr + 2 e⁻	BB	Źródła neutrin: ¹⁰⁰Mo, ⁸²Se, ¹¹⁶Cd, ¹⁵⁰Nd, ⁹⁶Zr, ⁴⁸Ca; Materiał aktywny detektora: hel, etanol, argon (mieszanina gazów w detektorze śladowym), scyntylator plastikowy	Komora drutowa, scyntylator plastikowy	150 keV	Modane Underground Laboratory, Tunnel du Fréjus, Francja	2003–2011
NEMO Telescope	NEutrino Mediterranean Observatory				CC, NC	woda morska	Czerenkowa		Morze Śródziemne, Włochy	2007–
NEVOD	Neutrino Water Detector NEVOD / (od 2018) NEVOD experimental complex	ATM, CR	ν_μ	ν_μ + n → μ⁻ + p ν_μ + p → μ⁺ + n	CC	woda (H₂O)	Czerenkowa	≈2 GeV	Moskwa, Rosja	1993–
NEXT	Neutrino Experiment with a Xenon Time Projection Chamber	BD		¹³⁶Xe → ¹³⁶Ba + 2 e⁻	BB	gazowy ksenon	Komora projekcji czasowej	≈10 keV	Canfranc, Spain	2016–
NOνA	NuMI Off-Axis ν_e Appearance	AC	ν_e, ν_μ	ν_e+N → e⁻+X	CC	ciekły scyntylator	Scyntylator	≈0.1 GeV	Illinois i Minnesota, USA	2011–
OPERA	Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus	AC	ν_τ	ν_τ+N → τ⁻+X	CC	ołów/emulsja jądrowa	Emulsja jądrowa	≈1.0 GeV	LNGS (Gran Sasso, Włochy) i CERN	2008–
Pierre Auger	Pierre Auger Observatory	AGN, CR	ν_μ,ν_e,ν_τ		CC, NC	Atmosfera Ziemi	Rejestracja wielkich pęków atmosferycznych za pomocą teleskopów optycznych promieniowania UV i wodnych detektorów Czerenkowa		Argentyna	2005-
RENO	Reactor Experiment for Neutrino Oscillation	R	ν_e	ν_e + p → e⁺ + n	CC	Ciekły scyntylator organiczny domieszkowany Gd	Scyntylator	1.8 MeV	Korea Południowa	2011–
SAGE	Soviet–American Gallium Experiment	LS	ν_e	ν_e + ⁷¹Ga → ⁷¹Ge + e⁻	CC	Ga (metaliczny)	Radiochemiczny	233.2 keV	Dolina rzeki Baksan, Rosja	1989–
SciBooNE	SciBar (Scintillator Bar) Booster Neutrino Experiment	AC	ν_μ	ν_μ + ¹²C → μ⁻ + X	CC, NC	Plastic (CH,10 ton)	Scyntylator	≈100 keV	Illinois, USA	2007–2008
SNO	Sudbury Neutrino Observatory	S, ATM, SN	ν_e, ν_μ, ν_τ	ν_e + ²D → 2p + e⁻ ν_x + ²D → ν_x + n + p ν_e + e⁻ → ν_e + e⁻	CC NC ES	ciężka woda (1 kt D₂O)	Czerenkowa	3.5 MeV	Kopalnia Creighton, Ontario, Kanada	1999–2006
SNO+	SNO with liquid scintillator	S,LS,R,T, SN,LSN	ν_e	ν_x + e⁻ → ν_x + e⁻ ν_e + p → e⁺ + n	ES, BB	Ciekły scyntylator organiczny (liniowy alkilobenzen, LAB) domieszkowany Te (na późniejszych etapach zbierania danych) i ekranowany wodą	Scyntylator	≈≤1MeV	Kopalnia Creighton, Ontario, Kanada	2014–
SoLid	Short baseline Oscillation Search with Lithium-6 Detector	R	ν_e	ν_e + p → e⁺ + n	CC	plastikowy i nieorganiczny scyntylator	Scyntylator	≈2 MeV	Mol, Belgia	2015-
STEREO	STErile neutrino REactor Oscillation experiment	R	ν_e	ν_e + p → e⁺ + n	CC	Ciekły scyntylator organiczny + Gd	Scyntylator	≈2 MeV	Grenoble, Francja	2013-
Super-Kamiokande	Super-Kamiokande	S, ATM, SN	ν_e, ν_μ, ν_τ	ν_e + e⁻ → ν_e + e⁻ ν_e + n → e⁻ + p ν_e + p → e⁺ + n	ES, CC	woda (H₂O)	Czerenkowa	200 MeV	Kamioka, Japonia	1996–
SuperNEMO	SuperNEMO	BD	ν_e	¹⁰⁰Se → ¹⁰⁰Kr + 2 e⁻ ¹⁵⁰Nd → ¹⁵⁰Sm + 2 e⁻	BB	Źródła neutrin: ¹⁰⁰Mo, ⁸²Se, ¹¹⁶Cd, ¹⁵⁰Nd, ⁹⁶Zr, ⁴⁸Ca; Materiał aktywny detektora: hel, etanol, argon (mieszanina gazów w detektorze śladowym), scyntylator plastikowy	Komora drutowa, scyntylator plastikowy	150 keV	Modane Underground Laboratory, Tunnel du Fréjus, Francja	2017-
T2K	Tokai to Kamioka	AC	ν_e, ν_μ ν_e, ν_μ	ν_e + n → e⁻ + p(+π, +X) ν_μ + n → μ⁻ + p(+π, +X) ν_e + p → e⁺ + n (+π, +X) ν_μ + p → μ⁺ + n (+π, +X)	CC, (NC)	woda (H₂O)	Czerenkowa	200 MeV	Tokai i Kamioka, Japonia	2011-
UNO	Underground Nucleon decay and neutrino Observatory	S, ATM, SN	ν_e, ν_μ, ν_τ	ν_e + e⁻ → ν_e + e⁻	ES	woda (440 kt H₂O)	Czerenkowa		Kopalnia Henderson, Kolorado, USA	przyszły

Uwagi

↑ Neutrina akceleratorowe (AC), Aktywne jądra galaktyk (AGN), Neutrina atmosferyczne (ATM), Rozpad beta (ang. Beta Decay, BD), Neutrina kosmiczne (CR), Nisko-energetyczne neutrina słoneczne (LS), Nisko-energetyczne neutrina z supernowych (LSN), Neutrina z pulsarów (PUL), Neutrina reaktorowe (R), Neutrina słoneczne (S), Neutrina z supernowych (SN), Geoneutrina (T).
↑ Podwójny rozpad beta (BB), Oddziaływania przez prądy naładowane (ang. Charged Current, CC), Rozpraszanie elastyczne (ang. Elastic Scattering, ES), Oddziaływania przez prądy neutralne (ang. Neutral Current, NC).

Linki zewnętrzne

Experiments – Neutrino Unbound. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Regularnie uaktualniany katalog eksperymentów związanych z fizyką neutrin.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Neutrina akceleratorowe (AC), Aktywne jądra galaktyk (AGN), Neutrina atmosferyczne (ATM), Rozpad beta (ang. Beta Decay, BD), Neutrina kosmiczne (CR), Nisko-energetyczne neutrina słoneczne (LS), Nisko-energetyczne neutrina z supernowych (LSN), Neutrina z pulsarów (PUL), Neutrina reaktorowe (R), Neutrina słoneczne (S), Neutrina z supernowych (SN), Geoneutrina (T).

[2] Podwójny rozpad beta (BB), Oddziaływania przez prądy naładowane (ang. Charged Current, CC), Rozpraszanie elastyczne (ang. Elastic Scattering, ES), Oddziaływania przez prądy neutralne (ang. Neutral Current, NC).

[uwaga 1]

[uwaga 2]