Obří neutrinový detektor

2. leden 2012

Mezinárodní konsorcium firem a evropských univerzitních pracovišť připravuje stavbu obřího neutrinového teleskopu KM3NeT, který bude operovat pod hladinou Středozemního moře. Tato stavba se stane druhou nejobjemnější stavbou v historii hned po Velké čínské zdi. Většina lidí ji ale nikdy neuvidí.

Mezinárodní konsorcium KM3NeT sdružuje asi 40 pracovišť z 10 evropských zemí. Zkratka KM3NeT vznikla z názvu Cubic Kilometre Neutrino Telescope. Asi jeden kilometr pod hladinou Středozemního moře bude umístěno rozsáhlé pole neutrinových detektorů, které budou uloženy ve sloupech vysokých přes 800 metrů. Každý takový sloup bude vyšší než současný nejvyšší mrakodrap světa, který se nachází v Dubaji.

Celá konstrukce, tedy kompletní sada detektorů, bude mít objem zhruba pěti krychlových kilometrů a tvar válce o průměru necelé 3 km. V každé z několika set detektorových věží bude umístěna sada detektorů tzv. čerenkovova záření. Detektory budou sledovat specifické fotonové záblesky. Ty vznikají ve chvíli, kdy neutrina prolétávající vodou zareagují s určitými nabitými elementárními částicemi, které se nacházejí v atomech vody. Občasným výsledkem této reakce je vznik mionu, který ve vodě při prudkém brzdění modře září.

Pasti na neutrina

Základním konstrukčním prvkem detektorů bude asi 12 000 skleněných tlakuvzdorných koulí o průměru přes 40 cm, které budou obsahovat složitou měřící elektroniku a optiku. Těmto koulím vědci říkají „digitální optické moduly” (DOM). V každé skleněné kouli bude 31 trubic s fotonásobiči, které umějí slabé optické signály dostatečně zesílit. Výstupy ze všech detektorů budou vyvedeny vysokorychlostní optikou do analytického zařízení umístěného na pobřeží, tam je budou zpracovávat počítače. Díky rozsáhlosti pole detektorů bude možné určit i směr, odkud neutrina přicházejí.

Porovnání velikosti světových staveb a neutrinového detektoru projektu KM3NeT

Smyslem obřího detektoru bude nejdokonalejší měření proudů lehkých a prchavých neutrin, které k nám přicházejí z vesmíru a pronikají tělesem planety Země. Tato kosmická neutrina vznikají hlavně v průběhu vysokoenergetických procesů, jako jsou např. výbuchy supernov, mohutné procesy v kvasarech a jádrech galaxií, jako jsou záblesky gama záření či srážky hvězd a černých děr.

Detektor KM3NeT staví na zkušenostech tří menších pilotních projektů podobného druhu, které se už uskutečnily právě v oblasti Středozemního moře - projekty nesly ANTARES, NEMO (viz. níže) a NESTOR. Kromě astrofyzikálních měření bude detektor plnit i některé oceánografické úkoly.

Zdroje: Popular Science, Physorg.com, Wikipedia, KM3NeT (homepage)

<p><iframe width="610" height="340" src="https://www.youtube.com/embed/7-x4NOlCyuA" frameborder="0" allowfullscreen></iframe></p>
autor: Pavel Vachtl
Spustit audio

Více z pořadu

E-shop Českého rozhlasu

Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!

Jan Rosák, moderátor

slovo_nad_zlato.jpg

Slovo nad zlato

Koupit

Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.