SAGE (Experimento Soviético-Americano com Gálio) - SAGE (Soviet–American Gallium Experiment)
SAGE ( Experimento de Gálio Soviético-Americano , ou às vezes Experimento de Gálio Russo-Americano ) é um experimento colaborativo desenvolvido por vários físicos proeminentes para medir o fluxo de neutrino solar .
O experimento
SAGE foi concebido para medir a rádio-química do neutrino solar de fluxo com base no decaimento beta inversa reacção , 71 Ga 71 Ge. O alvo da reação foi de 50-57 toneladas de gálio metálico líquido armazenado profundamente (2.100 metros) no subsolo no Observatório Baksan Neutrino nas montanhas do Cáucaso, na Rússia . O laboratório que contém o experimento SAGE é denominado laboratório de telescópio de neutrino de gálio-germânio ( GGNT ), sendo GGNT o nome do aparelho experimental SAGE. Cerca de uma vez por mês, o Ge induzido por neutrino é extraído do Ga . 71 Ge é instável com respeito à captura de elétrons ( dias) e, portanto, a quantidade de germânio extraído pode ser determinada a partir de sua atividade medida em pequenos contadores proporcionais .
O experimento começou a medir a taxa de captura de neutrino solar com um alvo de metal gálio em dezembro de 1989 e continuou a funcionar em agosto de 2011, com apenas algumas breves interrupções no intervalo de tempo. Em 2013, o experimento foi descrito como "continuado" com os dados publicados mais recentes de agosto de 2011. Em 2014, foi declarado que o experimento SAGE continua com as extrações mensais. O experimento SAGE continuou em 2016. A partir de 2017, o experimento SAGE continua.
O experimento mediu o fluxo de neutrinos solares em 168 extrações entre janeiro de 1990 e dezembro de 2007. O resultado do experimento baseado em todo o conjunto de dados de 1990-2007 é 65,4 +3,1
-3,0 (Estado.) +2,6
-2,8 (sistema) SNU . Isso representa apenas 56% -60% da taxa de captura prevista por diferentes modelos solares padrão , que prevêem 138 SNU. A diferença está de acordo com as oscilações dos neutrinos .
A colaboração usou uma fonte de neutrino de 518 k Ci 51 Cr para testar a operação experimental. A energia desses neutrinos é semelhante à dos neutrinos solares 7 Be e, portanto, é uma verificação ideal do procedimento experimental. As extrações para o experimento Cr ocorreram entre janeiro e maio de 1995 e a contagem das amostras durou até o outono. O resultado, expresso em termos de uma razão entre a taxa de produção medida e a taxa de produção esperada, é 1,0 ± 0,15 . Isso indica que a discrepância entre as previsões do modelo solar e a medição do fluxo SAGE não pode ser um artefato experimental. Também foram realizadas calibrações com uma fonte de neutrino de 37 Ar.
Em 2014, o aparelho GGNT do experimento SAGE (telescópio de neutrino de gálio-germânio) foi atualizado para realizar um experimento de oscilação de neutrino de linha de base muito curta BEST ( Baksan Experiment on Sterile Transitions ) com uma fonte de neutrino artificial intensa baseada em 51 Cr . Em 2017, o aparelho BEST foi concluído, mas faltou a fonte artificial de neutrino. Em 2018, o experimento BEST estava em andamento. Em 2018, um experimento de acompanhamento BEST-2 em que a fonte seria alterada para 65 Zn estava sendo considerado.
Membros da SAGE
O SAGE é liderado pelos seguintes físicos :
- Vladimir Gavrin (líder do experimento em 2017)
- Georgiy Zatsepin ( Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear , Rússia)
- Thomas J. Bowles ( Los Alamos )
Veja também
- GALLEX / GNO foi o segundo (de dois) experimentos radioquímicos de gálio-germânio. Estava funcionando em 1991-2003.
- Hans Bethe foi o arquiteto da teoria das reações de fusão nuclear em estrelas .
- A Universidade de Washington está desempenhando um papel importante na análise estatística dos dados do SAGE e na determinação de incertezas sistemáticas. Eles são muito ativos na análise restante dos dados do experimento de Cr, bem como nos dados dos neutrinos solares.
Referências
- ^ Gavrin, VN (outubro de 2013). "Contribuição das experiências com gálio para a compreensão da física solar e da física dos neutrinos". Física dos Núcleos Atômicos . 76 (10): 1238–1243. Bibcode : 2013PAN .... 76.1238G . doi : 10.1134 / S106377881309007X . S2CID 122656176 .
- ^ https://www.snolab.ca/sites/default/files/Chen3_EvidenceOsc.pdf
- ^ http://www.hephy.at/user/mjeitler/TALKS/Baksan_Hephy5.pdf
- ^ "Baksan escala novas alturas de neutrinos - CERN Courier" .
- ^ Gavrin, V .; Cleveland, B .; Danshin, S .; Elliott, S .; Gorbachev, V .; Ibragimova, T .; Kalikhov, A .; Knodel, T .; Kozlova, Yu .; Malyshkin, Yu .; Matveev, V .; Mirmov, I .; Nico, J .; Robertson, RGH; Shikhin, A .; Sinclair, D .; Veretenkin, E .; Wilkerson, J. (2015). "Situação atual do novo projeto SAGE com fonte de neutrino 51 Cr" . Física de Partículas e Núcleos . 46 (2): 131. bibcode : 2015PPN .... 46..131G . doi : 10.1134 / S1063779615020100 . OSTI 1440431 .
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- ^ Babenko, Maxim; Adeus, Dennis (16/07/2018). "The Neutrino Trappers" . The New York Times .
- ^ Gavrin, VN; Gorbachev, VV; Ibragimova, TV; Kornoukhov, VN; Dzhanelidze, AA; Zlokazov, SB; Kotelnikov, NA; Izhutov, AL; Mainskov, SV; Pimenov, VV; Borisenko, VP; Kiselev, KB; Tsevelev, MP (2018). "No experimento BEST-2 de gálio com uma fonte de 65 Zn para pesquisar oscilações de neutrino em uma linha de base curta". arXiv : 1807.02977 [ physics.ins-det ].
Literatura
- Abdurashitov, JN; et al. (2009). "Medição da taxa de captura de neutrino solar com metal de gálio. III. Resultados para o período de obtenção de dados de 2002–2007". Physical Review C . 80 (1): 015807. arXiv : 0901.2200 . Bibcode : 2009PhRvC..80a5807A . doi : 10.1103 / PhysRevC.80.015807 . S2CID 118782386 .
links externos
- A página da web do experimento na Universidade de Washington
- Página antiga (1994) com resultados dos experimentos
- Alguns resultados (2001) (em russo)
- Hans Bethe falando sobre SAGE (vídeo)
Coordenadas : 43 ° 16′32 ″ N 42 ° 41′25 ″ E / 43,27556 ° N 42,69028 ° E