В Китае заработал гигантский детектор нейтрино на глубине 700 метров под землей
26 августа 2025 года в Китае начала работу Подземная нейтринная обсерватория Цзянмэнь (JUNO). Ученые завершили заполнение гигантского детектора жидким сцинтиллятором и получили первые данные. Это событие называют исторической вехой в физике элементарных частиц: впервые создан прибор такого масштаба и точности, специально предназначенный для изучения нейтрино. Об этом сообщили в пресс-релизе Сhinese Academy of Sciences.
Нейтрино — это элементарные частицы без электрического заряда и с крайне малой массой. Они почти не взаимодействуют с веществом: миллиарды нейтрино проходят сквозь наше тело каждую секунду, и мы этого не замечаем. Чтобы их зафиксировать, нужны колоссальные по размеру и сверхчувствительные установки, скрытые глубоко под землей, где помех меньше.
Центральная часть JUNO — это акриловая сфера диаметром 35 метров, заполненная 20 тысячами тонн специальной жидкости (сцинтиллятора), которая вспыхивает при редком столкновении нейтрино с атомами. Эти крошечные вспышки фиксируют десятки тысяч фотоумножителей — сверхчувствительных датчиков света.
Главная цель эксперимента — определить порядок масс нейтрино, то есть выяснить, какая из трех разновидностей частиц тяжелее других. Это один из ключевых вопросов современной физики, от ответа на который зависит понимание природы материи и эволюции Вселенной.
По словам профессора Ван Ифана из Института физики высоких энергий Китайской академии наук (IHEP):
«Завершение заполнения детектора JUNO и получение начальных данных знаменует собой историческую веху. Впервые у нас есть в эксплуатации детектор такого масштаба и точности, предназначенный для нейтрино».
Обсерватория расположена в 700 метрах под землей, в провинции Гуандун. Она улавливает противонейтрино, возникающие в реакторах атомных электростанций Тайшань и Янцзян, находящихся в 53 километрах. Измеряя их энергетический спектр с рекордной точностью, ученые смогут выяснить фундаментальные свойства частиц.
JUNO не ограничится задачей по порядку масс. Она позволит уточнить параметры колебаний нейтрино — явления, при котором частицы «меняют свою форму» в процессе движения. Кроме того, обсерватория будет исследовать нейтрино от Солнца, сверхновых звезд, земной атмосферы и даже недр Земли. В перспективе установка станет ведущей площадкой для поиска редчайших процессов, например, двойного бета-распада без нейтрино, который мог бы показать, являются ли нейтрино частицами майораны — то есть совпадают ли они сами с собой и как антиподы.
Главный инженер проекта Ма Сяоян подчеркнул:
«Строительство JUNO было путешествием чрезвычайных задач. Оно требовало новых идей и технологий, многолетнего планирования и огромной командной работы».
«Мировое сообщество подтолкнуло технологию жидкостных сцинтилляторов к ее пределу, открыв путь к амбициозным целям эксперимента», — отметил Джоаккино Рануччи, профессор Университета Милана и INFN.
Проект объединяет более 700 исследователей из 74 институтов в 17 странах. JUNO рассчитана на работу не менее 30 лет. Ученые считают, что результаты этого проекта смогут изменить наше понимание не только элементарных частиц, но и устройства Вселенной в целом.