न्यूट्रीनो कण भौतिकी में सबसे प्रचुर, उत्सुक और मायावी क्रिटर्स में से कुछ हैं। उनमें से कुछ बिग बैंग के आसपास रहे हैं और, जैसा कि आपने इसे पढ़ा है, उनमें से खरब आपके शरीर से गुजर चुके हैं (और अधिक रास्ते में हैं।) लेकिन उनकी सर्वव्यापकता के बावजूद न्यूट्रीनो का अध्ययन करना बेहद मुश्किल है क्योंकि वे किसी भी चीज़ से बाहर की गई हर चीज़ को अनदेखा करें। इसलिए यह आश्चर्यजनक नहीं है कि एक न्यूट्रिनो का वजन उतना सरल नहीं है, जितना विनम्रता से किसी को एक पैमाने पर कदम रखने के लिए कहना।
यू.एस. डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी के फर्मिलैब में शुक्र सहित कण भौतिक विज्ञानी एक बहुत कुछ हैं, और वे अपने नवीनतम न्यूट्रिनो सफारी: नूमी ऑफ-एक्सिस इलेक्ट्रान न्यूट्रीनो अपीयरेंस प्रयोग, या एनओवीए देना नहीं चाहते हैं। (वैज्ञानिक ग्रीक अक्षर nu, या के साथ न्यूट्रिनो का प्रतिनिधित्व करते हैंv।) यह मक्खी पर न्यूट्रिनो को पकड़ने के लिए एक बहुत छोटा खेल है, और यह काम करने के लिए कुछ बहुत बड़े उपकरणों का उपयोग करता है। और यह पहले से ही अपने पहले न्यूट्रिनो पर कब्जा कर लिया है - भले ही उनका सेटअप पूरी तरह से पूरा हो गया हो।
शिकागो, इलिनोइस के बाहर फ़र्मिलाब की सुविधा में ग्रेफाइट के लक्ष्यों के खिलाफ प्रोटॉन को नष्ट करके बनाया गया है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूट्रिनो को एकत्र किया जाता है और 500 मील उत्तर पश्चिम में ऐश नदी, मिनेसोटा में कनाडाई सीमा के साथ स्थित सुदूर डिटेक्टर में एक गोली मार दी जाती है। बहुत पहले बीम को सितंबर 2013 में निकाल दिया गया था, जबकि ऐश नदी की सुविधा अभी भी निर्माणाधीन थी।
यूनिवर्सिटी ऑफ मिनेसोटा के भौतिकशास्त्री मार्विन मार्शेक, ऐश रिवर लेबोरेटरी के निदेशक ने कहा कि नोवा दूर डिटेक्टर इंस्टॉलेशन पूरा होने से पहले ही पहले न्यूट्रिनों का पता लगा लिया गया है। "इस प्रारंभिक परिणाम से पता चलता है कि NOAA सहयोग इन कणों के हमारे ज्ञान में महत्वपूर्ण योगदान देगा ताकि भविष्य में ऐसा न हो।"
फर्मिलैब से बीम को दो-सेकंड के अंतराल में निकाल दिया जाता है, प्रत्येक न्यूट्रीनो को सीधे डिटेक्टरों की ओर भेजता है। Fermilab में निकट डिटेक्टर बीम में न्यूट्रिनो के प्रारंभिक "स्वाद" की पुष्टि करता है, और बहुत बड़ा दूर डिटेक्टर तब निर्धारित करता है कि न्यूट्रिनो अपने तीन-मिलिसेकंड भूमिगत अंतरराज्यीय यात्रा के दौरान बदल गए हैं।
फिर से, क्योंकि न्युट्रीनो साधारण कणों के साथ आसानी से बातचीत नहीं करते हैं, बीम पृथ्वी की वक्रता के बावजूद - सुविधाओं के बीच जमीन के माध्यम से सीधे यात्रा कर सकते हैं। वास्तव में, बीम, जो शिकागो के पास जमीन से 150 फीट (45 मीटर) नीचे शुरू होती है, अंततः अपनी यात्रा के दौरान 6 मील (10 किमी) से अधिक गहरी गुजरती है।
फ़र्मिलाब के एक प्रेस विज्ञप्ति के अनुसार, न्यूट्रिनोस "तीन प्रकारों में आते हैं, जिन्हें फ्लेवर (इलेक्ट्रॉन, म्यूऑन या ताऊ) कहा जाता है, और यात्रा करते समय उनके बीच परिवर्तन होता है। एनओवीए प्रयोग के दो डिटेक्टरों को अब तक अलग रखा गया है ताकि न्यूट्रिनो को प्रकाश की गति से यात्रा करते समय एक स्वाद से दूसरे स्वाद में दोलन करने का समय मिल सके। भले ही प्रयोग के बड़े डिटेक्टर का एक अंश, जिसे दूर डिटेक्टर कहा जाता है, पूरी तरह से निर्मित है, इस बिंदु पर इलेक्ट्रॉनिक्स से भरा हुआ है और इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ वायर्ड है, प्रयोग ने पहले ही अपने पहले न्यूट्रिनो से संकेतों को रिकॉर्ड करने के लिए इसका उपयोग किया है। "
50 फुट (15 मीटर) लंबा डिटेक्टर ब्लॉक एक तरल स्किन्टिलर से भरा होता है, जो 95% खनिज तेल और 5% तरल हाइड्रोकार्बन से बना होता है जिसे स्यूडोक्यूमेने कहा जाता है, जो विषाक्त है लेकिन "न्यूट्रिनो-डिटेक्टिंग प्रक्रिया के लिए आवश्यक है।" मिश्रण किसी भी प्रकाश को बढ़ाता है जो इसे हिट करता है, जिससे न्यूट्रिनो हमलों को अधिक आसानी से पता लगाया जा सकता है और मापा जा सकता है। (स्रोत)
"नोवा न्यूट्रिनो प्रयोगों की एक नई पीढ़ी का प्रतिनिधित्व करता है," फ़र्मिलाब के निदेशक निगेल लॉयर ने कहा। "हम इन मूलभूत कणों के बारे में अधिक जानने के लिए अपने महत्वपूर्ण मील के पत्थर तक पहुंचने में गर्व महसूस कर रहे हैं।"
इस गर्मी के पूरा होने के बाद नोवा के निकट और दूर के डिटेक्टरों का वजन क्रमशः 300 और 14,000 टन होगा।
एनओवीए प्रयोग का लक्ष्य विभिन्न न्यूट्रिनो स्वादों के द्रव्यमान को सफलतापूर्वक कैप्चर करना और मापना है और यह भी निर्धारित करना है कि क्या न्यूट्रिनो उनके अपने एंटीपार्टिकल्स हैं (वे समान हो सकते हैं, क्योंकि उनके पास विशिष्ट चार्ज की कमी है।) दोलन की तुलना करके (अर्थात, स्वाद। मुओन न्यूट्रिनो बीमों के परिवर्तन) बनाम मुईन एंटीन्यूट्रिनो बीमों को फरमिलाब से निकाल दिया जाता है, वैज्ञानिकों को अपने बड़े पैमाने पर पदानुक्रम निर्धारित करने की उम्मीद है - और अंततः यह पता चलता है कि वर्तमान में ब्रह्मांड में एंटीमैटर की तुलना में बहुत अधिक मामले क्यों हैं।
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एक बार जब प्रयोग पूरी तरह से चालू हो जाता है, तो वैज्ञानिक हर दिन एक कीमती कुछ न्यूट्रिनो को पकड़ने की उम्मीद करते हैं - अपने छह साल के रन के दौरान लगभग 5,000। तब तक, उनके पास कम से कम अब किताबों पर पहले कुछ है।
“मिनेसोटा में डिटेक्टर के पहले मॉड्यूल में न्यूट्रिनो को देखना एक प्रमुख मील का पत्थर है। अब हम भौतिकी करना शुरू कर सकते हैं। ”
- रिक टेसरेक, फरमिलाब भौतिक विज्ञानी
नीचे दिए गए NoVA प्रयोग के विकास और निर्माण के बारे में अधिक जानें:
(वीडियो क्रेडिट: फरमीलाब)
यहाँ नोवा अनुसंधान लक्ष्यों के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करें।
स्रोत: फ़र्मिलाब प्रेस रिलीज़
नोवा सहयोग संयुक्त राज्य अमेरिका, ब्राजील, चेक गणराज्य, ग्रीस, भारत, रूस और यूनाइटेड किंगडम के 38 संस्थानों के 208 वैज्ञानिकों से बना है। इस प्रयोग को अमेरिकी ऊर्जा विभाग, नेशनल साइंस फाउंडेशन और अन्य फंडिंग एजेंसियों से धन प्राप्त होता है।