Эксперименты с частицами на золотых месторождениях Колар
( Золотые месторождения Колар KGF) , расположенные в районе Колар штата Карнатака , Индия , представляют собой комплекс несуществующих золотых рудников, известных нейтрино экспериментами с частицами и необычными наблюдениями, которые проводились там, начиная с 1960 года. [1] Эксперименты завершились закрытием шахты в 1992 году. [2]
Начальные эксперименты
[ редактировать ]Первые эксперименты, проводившиеся в КГФ, были связаны с изучением космических лучей мюонов . [3] KGF был выбран потому, что глубины его шахт позволяли изучать мюоны в лучших условиях, чем это было возможно с помощью магнитных спектрометров, работающих на уровне моря. KGF также позволил ученым изучить энергетический спектр и угловые распределения мюонов даже при очень высоких энергиях. [3] В шахтах было много породы Колар , особые характеристики которой по плотности и химическому составу (отличные от характеристик обычной породы) также были полезным преимуществом в экспериментах. Первые эксперименты по изменению потоков мюонов (измерение количества мюонов, проходящих через данную среду) с глубиной были проведены Б.В. Шрикантаном. [3] в 1950-е годы. За ними последовали эксперименты в 1961 году С. Мияке, В. С. Нарасимхама, П. В. Рамана Мурти (в некоторых случаях также пишется Раманамурти), трио, которое иногда называют MNR и спонсируется TIFR . В 1984 году Наба Кумар Мондал, TIFR, и профессор Ито из Городского университета Осаки, Япония, провели экспериментальные исследования распада протона и косвенно наблюдали рассеяние мюонов. Мурали и Баласубраманиам некоторое время помогали Мондалу и Ито в качестве научных сотрудников.
Нейтринная находка
[ редактировать ]Эксперименты, связанные с нейтрино, были начаты в KGF в 1964 году. Основной целью было обнаружение атмосферных нейтрино с пониманием того, что космические лучи, сталкивающиеся с ядрами атмосферы, производят пионы и мюоны высокой энергии , которые распадаются в атмосфере Земли с образованием миллиардов нейтрино. Эксперименты проводились группами из TIFR , Даремского университета и Университета Осаки ( сотрудничество Бомбей-Осака-Дарем ) с использованием базового триггера со сцинтилляционными счетчиками и неоновыми лампами-вспышками (NFT) для следящих детекторов. Семь детекторов были развернуты на глубине 2,3 км в шахтах Хиткот и Чемпион-Рифс . В ходе эксперимента с использованием железного калориметра были обнаружены первые атмосферные нейтрино примерно в то же время (в 1965 году), когда аналогичное открытие произошло на собственных рудниках Ист-Рэнд ( эксперимент ERPM ) в Южной Африке . [4] Южноафриканский эксперимент, начатый в 1965 году, проходил на глубине 3200 метров под землей и управлялся группами из Технологического института Кейса , Калифорнийского университета в Ирвайне и Университета Витватерсранда . Эту работу возглавил Фредерик Рейнс , а использованный жидкостный сцинтилляционный детектор назывался детектором Кейса-Витватерсранда-Ирвина или CWI .
Хотя группа KGF обнаружила кандидатов на нейтрино на два месяца позже, чем Рейнс CWI, им был дан формальный приоритет в первом открытии атмосферных нейтрино, поскольку они опубликовали свои результаты двумя неделями ранее. [5]
События в Коларе
[ редактировать ]Некоторые экспериментальные наблюдения, называемые событиями Колара , еще предстоит объяснить. Они предполагают существование массивных (>3 ГэВ) частиц с длительным сроком жизни (10 −9 секунд). Видно также, что эти массивные частицы распадаются на 2–3 частицы. [6] Было высказано предположение, что они могут быть результатом взаимодействия нейтрино или распада темной материи . [7]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Х. Адаркар; и др. (2000). «Экспериментальные доказательства распада протона GUT». arXiv : hep-ex/0008074 .
- ^ НК Мондаль (2004). «Статус индийской нейтринной обсерватории (INO)» (PDF) . Труды Индийской национальной академии наук . 70 (1): 71–77.
- ^ Jump up to: а б с В.С. Нарасимхан (2004). «Перспективы экспериментальной нейтринной физики в Индии» (PDF) . Труды Индийской национальной академии наук . 70 (1): 11–25.
- ^ Т. К. Гайссер (2005). «Атмосферные потоки нейтрино». Физика Скрипта . Т121 : 51–56. arXiv : astro-ph/0502380 . Бибкод : 2005ФСТ..121...51Г . дои : 10.1088/0031-8949/2005/T121/007 . S2CID 119512931 .
- ^ Спиринг, К. (2012). «На пути к нейтринной астрономии высоких энергий». Европейский физический журнал H . 37 (3): 515–565. arXiv : 1207.4952 . Бибкод : 2012EPJH...37..515S . дои : 10.1140/epjh/e2012-30014-2 . S2CID 115134648 .
- ^ СЛ Глэшоу; Х. ван Дам; П.Х. Фрэмптон (1982). Третий семинар по Великому объединению, Университет Северной Каролины, Чапел-Хилл . Биркхойзер Верлаг . ISBN 978-3-7643-3105-4 .
- ^ МВН Мурти; Г. Раджасекаран (2014). «Возвращение к аномальным событиям Колара: Темная материя?». Прамана . 82 (3): 609. arXiv : 1305.2715 . Бибкод : 2014Прама..82..609М . дои : 10.1007/s12043-014-0718-5 . S2CID 118585552 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- эксперимента KGF Запись на INSPIRE-HEP
Лаборатории подземной физики ( м вод. экв. защиты) |
|---|
12 ° 56'25,6 "с.ш. 78 ° 15'34" в.д. / 12,940444 ° с.ш. 78,25944 ° в.д.