Нейтринный детектор Супер Камиоканде

SuperKamiokande (или Super-K) — нейтринный детектор, являющийся модернизированной моделью Kamiokande-II. Он размещен в японской лаборатории на глубине в 1000 метров в цинковой шахте Камиока, в 180 милях к северу от Токио. Строительство детектора производилось консорциумом американских и японских исследователей, и было завершено в 1996 году.

Детектор SuperKamiokande представляет собой резервуар из нержавеющей стали высотой 42 м и диаметром 40 м, заполненный 50 тыс. тоннами специально очищенной воды. На стенах резервуара размещены 11146 фотоумножителей (ФЭУ). Также детектор оснащен огромным количеством электроники, компьютеров, калибровочных устройств и оборудованием для очистки воды. Это чрезвычайно светочувствительные приборы: при попадании на их поверхность даже одного кванта света они генерируют электрический импульс, который затем обрабатывает специальная электронная система.

Открытие нейтрино было связано с уверенностью исследователей в справедливости фундаментальных законов физики — законов сохранения. В самом начале XX века при изучении бета-распада радиоактивных ядер физики, как скурпулезные бухгалтеры, старались свести баланс энергии. Но он никак не сходился: часть энергии исчезала неведомо куда. Таким образом, под угрозой оказался один из фундаментальных законов физики — закон сохранения энергии.

Гигантская конструкция, находящаяся на дне шахты километровой глубины, представляет собой цистерну, вмещающую 50 тысяч тонн воды. На стенах цистерны размещены 9 тысяч фотоумножителей — хрупких вакуумных приборов, регистрирующих слабые вспышки света, возникающие при столкновении нейтрино с электронами в водной толще. Инцидент, случившийся 12 ноября, начался со взрыва одного из фотоумножителей — предположительно из-за слишком большого давления воды на прибор. Вызванная взрывом ударная волна привела к возникновению цепной реакции и разрушению семи тысяч умножителей.

По словам ученых, на восстановление комплекса потребуется как минимум год и около 30 млн. долларов — каждый из взорвавшихся приборов стоит почти 3 тысячи. Впрочем, запустить детектор планируется как можно раньше — возможно, уже после восстановления его наполовину. Известность Super-Kamiokande принес эксперимент 1998 года, в ходе которого были обнаружены признаки наличия массы у нейтрино. Над подтверждением этих результатов и работали в последнее время исследователи из обсерватории Камиока, которой принадлежит детектор. — Е.З.