Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Japonia zbuduje Hyper-Kamiokande, największy na świecie wykrywacz neutrin

Recommended Posts

Rząd Japonii dał zielone światło budowie Hyper-Kamiokande, największego na świecie wykrywacza neutrin, którego konstrukcja pochłonie 600 milionów dolarów. Gigantyczna instalacja powstanie w specjalnie przygotowanej dlań grocie niedaleko kopalni w miejscowości Kamioka. Pomieści ona 250 000 ton ultraczystej wody. To 5-krotnie więcej niż obecnie używany Super-Kamiokande. Ten z kolei jest następcą 300-tonowego Kamiokande, który działał w latach 1983–1995.

Dzięki olbrzymim rozmiarom Hyper-K możliwe będzie zarejestrowanie większej liczby neutrin niż dotychczas. Będą one pochodziły z różnych źródeł – z promieniowania kosmicznego, Słońca, supernowych oraz z akceleratora cząstek. Instalacja posłuży też do ewentualnej obserwacji rozpadu protonów. Istnienie takiego zjawiska przewidują niektóre rozszerzenia Modelu Standardowego, jednak dotychczas nie udało się go zarejestrować.

Budowa wykrywacza ma kosztować 600 milionów dolarów, z czego Japonia pokryje 85%, a resztę sfinansują inne kraje, w tym Wielka Brytania i Kanada. Dodatkowo Japonia wyda 66 milionów dolarów na rozbudowę akceleratora J-PARC. To znajdujące się 300 kilometrów dalej urządzenie będzie źródłem neutrin dla Hyper-K.

Głównym elementem nowego wykrywacza będzie zbiornik o głębokości 71 i średnicy 68 metrów. Grota, do której trafi, powstanie 8 kilometrów od istniejącej infrastruktury Kamioka, by uniknąć wibracji mogących zakłócić prace przygotowywanego właśnie do uruchomienia wykrywacza fal grawitacyjnych KAGRA.

Wnętrze zbiornika Hyper-K zostanie wyłożone fotopowielaczami, które będą przechwytywały fotony powstałe w wyniku zderzeń neutrino z atomami w wodzie.

Hyper-Kamiokande będzie jednym z trzech dużych instalacji służących do wykrywania neutrin, jakie mają ruszyć w nadchodzącej dekadzie. Dwa pozostałe to Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), który ma zacząć pracę w USA w 2025 roku oraz Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), jaki Chiny planują uruchomić w roku 2021.

Takaaki Kajita, fizyk z Uniwersytetu Tokijskiego, mówi, że naukowcy są podekscytowani możliwościami Hyper-K, który ma pozwalać na badanie różnic w zachowaniu neutrin i antuneutrin. Już w Super-K zauważono istnienie takich różnic, jednak to Hyper-K i DUNE pozwolą na ich bardziej szczegółowe zbadanie. Zaś dzięki temu, że oba detektory będą korzystały z różnej techniki – w DUNE znajdzie się płynny argon a nie woda – będzie można nawzajem sprawdzać uzyskane wyniki.
Jednak,jak podkreśla Masayuki Nakahata, fizyk z Uniwersytetu Tokijskiego i rzecznik prasowy Super-K, największą nadzieją, jaką pokłada się w Hyper-K jest odkrycie rozpadu protonu.

Na razie rząd Japonii nie wydał oficjalnego oświadczenia w sprawie budowy Hyper-Kamiokande. Jednak japońscy naukowcy mówią, że właśnie zaproponowano poprawkę budżetową, w ramach której przewidziano pierwszą transzę w wysokości 32 milionów dolarów na rozpoczęcie budowy wykrywacza. Poprawka musi jeszcze zostać zatwierdzona przez parlament, co prawdopodobnie nastąpi w przyszłym miesiącu.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Serfując po internecie, zostawiamy wiele cyfrowych odcisków palców, jednak istnieją skuteczne sposoby na zachowanie prywatności w sieci. Dowiedz się, z jakich narzędzi możesz skorzystać, aby ochronić swoją prywatność i zadbać o bezpieczeństwo danych osobowych!
      #1: Sieć TOR
      TOR to bardzo proste w obsłudze narzędzie, ochraniające cenne dla nas informacje. Jego działanie polega na tym, iż sieć ta prowadzi ruch internetowy przez wiele węzłów (dane przechodzą przez parę komputerów dołączonych do sieci). Dzięki czemu nasza aktywność w internecie pozostaje anonimowa. Dane pozostają zaszyfrowane, a komunikacja odbywa się w sposób całkowicie anonimowy.
      Zalety korzystania z sieci TOR:
      •    to narzędzie bezpłatne, niewymagające rejestracji
      •    zapewnia anonimowość, nie rejestruje naszej aktywności wynikającej z przeglądania stron
      •    jest trudne do wyłączenia, gdyż serwery Tora są rozmieszczona na całym świecie, nie ma centrali czy głównego serwera
      Zobacz: https://www.torproject.org
      #2: VPN
      Wirtualna sieć prywatna to narzędzie łączące nasze urządzenie przez bezpieczny tunel ze zdalnym serwerem, w wybranym przez nas kraju. Zadaniem VPN jest zamaskowanie naszego adresu IP, dzięki czemu wydaje się, że mamy dostęp do internetu z lokalizacji zdalnego serwera, a nie rzeczywistej lokalizacji. Oprócz tego sieć ta szyfruje dane, co gwarantuje jak najlepszą ochronę anonimowości w internecie. Nikt nie jest w stanie zobaczyć, co aktualnie oglądamy, czy gdzie przebywamy. Żadna witryna internetowa nie wykorzysta informacji o naszej  aktywności przeglądania, aby wybrać reklamy zgodne z zainteresowaniami. Sieć korzysta z szyfrowania, które można porównać do trzymania danych w niezniszczalnym sejfie, jedynie osoby znające hasło mogą się do nich dostać.
      Zalety korzystania a VPN:
      •    szyfrowanie kompleksowe VPN szyfruje wszelkie dane, jakie przechodzą przez nasze połączenie internetowe
      •    usługi VPN oferują dostęp do połączenia z setek różnych krajów i tysięcy adresów IP
      •    to narzędzie bardzo proste w użyciu, wystarczy się zarejestrować, pobrać i zainstalować daną aplikację, po czym połączyć z serwerem, niepotrzebna jest specjalistyczna wiedza
      •    omija geoblokady oraz cenzury, dzięki czemu mamy dostęp do stron używających geoblokad
      Zobacz: https://topvpn.pl/program-do-vpn/
      #3: Poczta ProtonMail / Tutanota
      Jeśli chcemy zapewnić sobie, jak najwyższe bezpieczeństwo, dobrze jeśli zrezygnujemy z popularnych usług pocztowych, a wybierzemy te posiadające zaawansowane systemy szyfrowania. Dobrym rozwiązaniem będzie: ProtonMail lub Tutanota. Te skrzynki pocztowe zostały wyposażone w silne zabezpieczenia i doskonale szyfrują nasze dane. Dzięki nim będziemy wysyłać zaszyfrowane wiadomości, do użytkowników, którzy korzystają z różnych poczt (O2, Gmail, Onet). Podczas rejestracji w ProtonMail, musimy podać 2 hasła dostępowe, pierwsze z nich jest potrzebne przy etapie uwierzytelniania, a drugie do stworzenia kluczy, dzięki którym poczta się szyfruje. Co ważne, nie musimy obawiać się, że pracownicy skrzynek pocztowych zobaczą nasze dane, gdyż nie mają oni dostępu do haseł, odszyfrowujących wiadomości. Ciekawym rozwiązaniem, jest możliwość włączenia opcji "Expiration" po ustalonej ilości godzin, nasze wiadomości zostaną usunięte (z folderu wysłanych oraz odebranych wiadomości) działa ono jednak jedynie dla kont ProtonMail.
      Zalety bezpiecznych skrzynek pocztowych:
      •    narzędzia całkowicie darmowe
      •    bardzo proste w obsłudze
      •    posiadają estetyczny i miły dla wzroku interfejs
      •    nie ma w nich męczących często reklam
      Zobacz: https://protonmail.com/pl/
      #4: Wyszukiwarka DuckDuckGo
      Kolejnym przydatnym narzędziem, które zapewni nam prywatność w sieci, jest wyszukiwarka DuckDuckGo. Popularność jej bije ostatnio rekordy, pomimo tego, iż na pierwszy rzut oka nie różni się niczym od pozostałych. Panel wyszukiwania wyglądem przypomina ten w Google, a po wpisaniu hasła zobaczymy setki wyszukanych przez nią linków. DuckDuckGo w przeciwieństwie do Google czy Binga nie zbiera żadnych danych o nas i o tym czego szukamy, ani nie personalizuje wyników wyszukiwania czy reklam. Co ważne, DDG nie przechowuje adresów naszych IP, możliwe jest także wyłączenie JavaScript.
      Zalety korzystania z DDG:
      •    anonimowość wyszukiwania
      •    sprawny silnik wyszukiwania
      •    brak personalizacji reklam
      Zobacz: https://duckduckgo.com
      Te cztery narzędzia sprawią, iż korzystając z internetu, zadbamy o swoją anonimowość i prywatność. Nasze dane osobowe, wysyłane wiadomości czy inne informacje o nas samych będą chronione i nie przedostaną się w niepowołane ręce.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Władze Tokorozawy, miasta na wyspie Honsiu, zaprezentowały niedawno 27 pokryw studzienek kanalizacyjnych z wyświetlaczami LED, na których można zobaczyć postaci z popularnych anime. Ich wykorzystanie ma m.in. zmniejszyć przestępczość na głównej ulicy miasta.
      Pierwszego sierpnia br. miejski Wydział Wodociągowo-Kanalizacyjny zainstalował 27 pokryw z wyświetlaczami LED zasilanymi panelami słonecznymi. To pierwsze takie pokrywy w Japonii.
      Artystyczne pokrywy studzienek są już Kraju Kwitnącej Wiśni tradycją. W latach 50. XX w. odlewane pokrywy włazów przedstawiały proste wzory geometryczne (istniał wzór z Tokio, Nagoi itp.). W 1985 r. urzędnik Yasutake Kameda wpadł jednak na pomysł, by za pomocą artystycznych wersji przekonać sceptycznie nastawione społeczności wiejskie do kosztownej, ale koniecznej modernizacji systemu kanalizacji. Ponieważ kwestie estetyczne są dla Japończyków bardzo ważne, idea się przyjęła i zaczęły powstawać pokrywy z wzorami inspirowanymi mitologią, historią i kulturą regionu.
      Lokalne pokrywy przedstawiają elementy unikatowe dla danego miejsca, np. zabytki. W Takasaki z wyspy Honsiu można np. zobaczyć egzemplarze związane z popularnym letnim festiwalem sztucznych ogni. Nie brakuje też pokryw z miejscowymi maskotkami (yuru-chara). Z biegiem lat sztuka z pokryw ewoluowała; zaczęto uwzględniać współczesne elementy kulturowe, np. postaci anime.
      Jak widać, Tokorozawa poszła o krok dalej. Obok LED-owej pokrywy znajduje się panel słoneczny. Wyświetlacz włącza się automatycznie ok. 17 i działa do 2 nad ranem. Na pokrywach można zobaczyć postaci z takich anime, jak Gundam czy Neon Genesis Evangelion.
      Warto dodać, że w Japonii działają stowarzyszenia prowadzone przez fanów (Japanese Society of Manhole Covers) i przemysł (Japan Ground Manhole Association) i że organizowane są nawet festiwale poświęcone temu zagadnieniu.
      Fani podróżują niekiedy na duże odległości, by zrobić zdjęcia czy odrysować sobie na arkuszu wzór (takuhon) pokrywy. Karty z pokrywami są popularne wśród kolekcjonerów. Bywa, że na aukcjach osiągają niebotyczne ceny.
       

       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzięki wykryciu neutrin pochodzących z jądra Słońca fizycy byli w stanie potwierdzić ostatni brakujący element opisu fuzji zachodzącej wewnątrz naszej gwiazdy. Potwierdzili tym samym obowiązujący od dziesięcioleci model teoretyczny przewidujący, że część energii słonecznej pochodzi z łańcucha reakcji, w którym udział mają atomy węgla i azotu.
      W procesie tym cztery protony łączą się w jądro helu. Dochodzi do uwolnienia dwóch neutrin, innych cząstek subatomowych i olbrzymich ilości energii. Ten cykl węglowo-azotowo-tlenowy (CNO) nie odgrywa większej roli w Słońcu, gdzie dzięki niemu powstaje mniej niż 1% energii. Uważa się jednak, że gdy gwiazda się starzeje, zużywa wodór i staje się czerwonym olbrzymem, wówczas rola cyklu CNO znacząco rośnie.
      O odkryciu poinformowali naukowcy pracujący przy włoskim eksperymencie Borexino. To wspaniałe, że udało się potwierdzić jedno z podstawowych założeń teorii dotyczącej gwiazd, mówi Marc Pinsonnealut z Ohio State University.
      Borexino już wcześniej jako pierwszy wykrył neutrina pochodzące z trzech różnych etapów reakcji zachodzącej w Słońcu, która odpowiada za produkcję większości energii naszej gwiazdy. Dzięki obecnemu odkryciu Borexino w pełni opisał dwa procesy zasilające Słońce, mówi rzecznik eksperymentu Gioacchino Branucci z Uniwersytetu w Mediolanie. Kończymy wielkim bum!, dodał Marco Pallavicini z Uniwersytetu w Genui. Może to być bowiem ostatnie odkrycie Borexino, któremu grozi zamknięcie z powodu ryzyka dla źródła wody pitnej.
      Odkrycie neutrin pochodzących z cyklu węglowo-azotowo-tlenowego nie tylko potwierdza teoretyczne modele procesów zachodzących w Słońcu, ale rzuca też światło na strukturę jego jądra, szczególnie zaś na koncentrację w nim metali. Tutaj trzeba podkreślić, że astrofizycy pod pojęciem „metal” rozumieją wszelkie pierwiastki o masie większej od wodoru i helu.
      Liczba neutrin zarejestrowanych przez Borexino wydaje się zgodna ze standardowym modelem przewidującym, że metaliczność jądra jest podobna do metaliczności powierzchni. To ważne spostrzeżenie, gdyż w ostatnim czasie pojawiało się coraz więcej badań kwestionujących taki model.
      Badania te sugerowały, że metaliczność jądra jest niższa niż powierzchni. A jako, że to skład pierwiastków decyduje o tempie przepływu energii z jądra, badania te sugerowały jednocześnie, że jądro jest nieco chłodniejsze niż sądzono. Jako, że proces, w którym powstają neutrina jest niezwykle wrażliwy na temperaturę, dane zarejestrowane przez Borexino wskazują raczej na starsze wartości temperatury, nie na te sugerowane przez nowe badania.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W maju 1110 roku mieszkańcy Europy obserwowali niezwykle ciemne całkowite zaćmienie Księżyca. Dzięki zrewidowaniu w ostatnim czasie chronologii osadów z grenlandzkich rdzeni lodowych możliwe było połączenie doniesień z Europy z wybuchem wulkanu w Japonii.
      W rdzeniu lodowym pobranym na Grenlandii widoczne są ślady największego w ostatnim tysiącleciu osadzania się związków siarki. Dotychczas łączono je z erupcją Hekli z 1104 roku. Jednak dzięki nowej chronologii wiemy, że wspomniane osady powstały w latach 1108–1113. Dlatego też naukowcy z Uniwersytetu w Genewie, Université Clermont Auvergne, Trinity College i Uniwersytetu Oksfordzkiego uważają, że warstwa osadów pochodzi z erupcji japońskiego wulkanu Mt. Asama. O wynikach swoich badań poinformowali na łamach Nature.
      Doszło do niej w sierpniu 1108 roku i był to największy wybuch tego wulkanu w holocenie. Nie można przy tym wykluczyć, że miała wtedy miejsce cała seria erupcji różnych wulkanów. Zarówno badania dendroklimatologiczne jak i dane historyczne wskazują, że w tym czasie zaszły poważne krótkotrwałe zmiany klimatyczne. Niewykluczone, że spowodowały one kryzys w produkcji żywności, jakiego Europa Zachodnia doświadczyła w latach 1109–1111.
      Na potrzeby obecnej pracy naukowcy wykorzystali nie tylko dane z rdzenia lodowego. Użyli również Five Millennia Catalog of Lunar Eclipses. To stworzony przez NASA katalog z obliczeniami dat zaćmień Księżyca na przestrzeni ostatnich 5000 lat. Wynika z niego, że w latach 1110–1120 w Europie można było obserwować siedem całkowitych zaćmień księżyca.
      Uczeni przeanlizowali zapiski historyczne z tamtych lat i wyodrębnili 17 najbardziej szczegółowych i wiarygodnych. Z nich 6 było na tyle dokładnych, że pozwala określić jasność Srebrnego Globu w skali Danjon.
      Okazało się, że interesujące nas zaćmienie z 5 maja 1110 roku, było wyjątkowo ciemne. Autor anglosaskiej Peterborough Chronicle pisze o jasno świecącym księżycu na czystym niebie, który stawał się coraz ciemniejszy, aż zupełnie nie było go widać i stan taki trwał niemal przez całą noc. Zaćmienie to było jednym z najciemniejszych zaćmień w latach 500–1800. Było tak ciemne, że może rywalizować z zaćmieniami związanymi z wybuchami wulkanów Samalas (1257) i Krakatau (1883). Autorzy pracy zauważają, że wszystkie bardzo ciemne zaćmienia Księżyca od 1600 roku są związane z wybuchami wuklanów, jak np. Huaynaputina (1600), Tambora (1815), Krakatau (1883) czy Pinatubo (1991).
      Hipotezę o wybuchu wulkanu wzmacniają też badania pierścieni drzew, które wskazują, że w 1109 roku doszło do jednego z największych na przestrzeni 1500 lat spadku średnich letnich temperatur. Wszystkie porównywalne spadki są zaś powiązane z erupcją wulkaniczną.
      Tymczasem, jak wiemy z dziennika Chuyuki autorstwa Fujiwary no Munetady (1062–1141), pod koniec sierpnia 1108 roku rozpoczęła się erupcja wulkanu Asama, która trwała do października tego samego roku. Jako, że była to najsilniejsza erupcja tego wulkanu w holocenie i trwała od sierpnia do października 1108, naukowcy stwierdzili, że powinna ona spowodować znaczny opad związków siarki nad Grenlandią od końca 1108 do początku 1110 roku. Zgadza się to z nowym datowaniem grenlandzkich rdzeni lodowych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Trzydziestego grudnia 620 r. na japońskim niebie pojawił się "czerwony znak". Świadkowie porównywali go do bażanciego ogona. Naukowcy, których nie zadowalało uznanie zjawiska za zły omen, od dawna próbowali dociec, czym "kosmiczny ogon" właściwie był. Zespół z Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI) twierdzi, że ostatecznie rozwiązał tę zagadkę.
      Opis czerwonego znaku znalazł się w Nihon-shoki, dziele historiograficznym, którego kompilację skończono w 720 r. Trzydziestego grudnia w 620 na niebie pojawił się czerwony znak. Miał długość ponad 1 jō. Kształtem przypominał bażanci ogon.
      To najstarszy japoński [...] zapis dot. czerwonego znaku - opowiada Ryuho Kataoka. Mogła to być zorza powstała podczas burzy magnetycznej. Dotąd jednak, choć relacja była bardzo znana w Japonii przez długi czas, nie zaprezentowano przekonujących dowodów.
      Jak dodaje Kataoka, problem z hipotezą zorzy polegał na tym, że zorze wyglądają raczej jak powiewające na niebie wstęgi. Niektórzy badacze spekulowali, że czerwony znak mógł być kometą, tę z kolei wykluczała czerwona barwa fenomenu.
      By lepiej go zrozumieć, ekipa wzięła pod uwagę szerokość geomagnetyczną w okolicy prefektury Nara (34°30'00.0"N 135°30'00.0"E) 1400 lat temu i dziś. Obecnie wynosi ona 25 stopni, lecz w roku 620 były to 33 stopnie. Ponieważ długość bażanciego ogona miała sięgać ok. 10 stopni, mógł się on znajdować w obszarze objętym silną burzą magnetyczną.
      Od jakiegoś czasu wiadomo, że zorze [nad Japonią] miewają formę bażanciego ogona [ang. fan-shaped], zwłaszcza podczas silnych burz magnetycznych. To [zaś] oznacza, że fenomen z 620 r. mógł być zorzą.
      Wyniki analizy ukazały się w piśmie SOKENDAI Review of Cultural and Social Studies.
      Japończycy zamierzają dalej badać odniesienia/opisy literackie z punktu widzenia współczesnej nauki.
      Bażanty to ważne ptaki w kulturze Japonii. W folklorze Kraju Kwitnącej Wiśni uznawano je za m.in. posłańców niebios. To zapewne znaczące, że źródła historyczne posłużyły się kształtem bażanciego ogona, by opisać niebieski fenomen zorzy w formie wachlarza.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...