Подробнее об эксперименте Borexino

Рис. Схематическое изображение Борексино

Мегапроект «Борексино», реализуемый в международной подземной лаборатории Гран-Сассо (Италия) с участием стран Евросоюза, России и США, предусматривает проведение фундаментальных исследований в области нейтринной физики и физики частиц, и междисциплинарных исследований для решения актуальных задач астрофизики, атомной отрасли, наук о Земле. В работах по проекту принимают участие более 100 ученых из ведущих научных центров. Ответственной организацией за реализацию проекта от России является НИЦ «Курчатовский институт».

Борексино – это многозадачный сцинтилляционный детектор нейтрино и антинейтрино с массой мишени 300 т. Сбор данных на Борексино начался в 2007 г. и продолжается в настоящее время. Основной целью эксперимента является изучение потока электронных нейтрино от Солнца в низкоэнергетической области (менее 1 МэВ). Электронные нейтрино регистрируются детектором по рассеянию на электронах атомов сцинтиллятора. Главной особенностью детектора является беспрецедентно высокая радиационная чистота сцинтиллятора и конструкционных материалов. Благодаря этому, энергетический порог регистрации нейтрино составляет всего 100 кэВ.

На Борексино получены результаты мировой значимости:

• впервые в реальном времени измерен поток солнечных ⁷Be и pep-нейтрино, измерены параметры осцилляций нейтрино;
• измерен поток солнечных ⁸B нейтрино и подтверждена гипотеза осцилляций нейтрино в веществе;
• измерен поток гео-нейтрино и изучен вклад радиогенной составляющей в тепловом балансе Земли, получены рекордные ограничения на возможное существование ядерного гео-реактора в центре Земли;
• получены рекордные ограничения на возможное проявление физических эффектов, выходящих за рамки Стандартной модели (нестабильность нуклонов, магнитный момент нейтрино, стабильность нейтрино и др.);
• проведена регистрация пучка нейтрино от ускорителя в ЦЕРН, опровергнут результат эксперимента OPERA о превышении пучком нейтрино скорости света;
• получено новое экспериментальное ограничение на нарушение принципа Паули;
• с рекордной чувствительностью установлены ограничения на потоки антинейтрино от Солнца и солнечных аксионов.

В Борексино функционирует дополнительная, независимая система сбора данных на основе быстрых оцифровщиков формы импульса (FWFD – Fast WaveForm Digitizers), внедренная в Борексино специалистами НИЦ «Курчатовский институт» с целью расширения динамического диапазона спектрометрических измерений детектора в недоступную основной электронике область до ~60 МэВ. Комплекс позволяет решать следующие задачи:

• спектрометрия сцинтилляционных событий в области 1 - 60 МэВ;
• оцифровка формы сцинтилляционных импульсов;
• разделение близких по времени многократных кластеров событий.

Благодаря интегрированию на экспериментальную площадку Борексино этого российского проекта, детектор становится уникальным инструментом для изучения не только нейтрино от Солнца и земных источников, но и от источников галактического и внегалактического происхождения (вспышки сверхновых звезд, гамма-всплески, кластеры первичных черных дыр и др.).

Контактное лицо:

Скорохватов М.Д.