Cấu trúc mới thuộc Đài quan sát neutrino dưới lòng đất Giang Môn (JUNO), ở thành phố Giang Môn thuộc tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc. Với thành dày 120 mm và nặng hơn 600 tấn, đây là cấu trúc bằng nhựa plexiglass liền khối lớn nhất thế giới.
Khi hoàn thành, cấu trúc hình cầu plexiglass sẽ chứa 20.000 tấn chất phát sáng nhấp nháy lỏng, dùng để thu thập hạt neutrino, những hạt ánh sáng nhỏ không tích điện. Để đo tính chính xác khi phân tích dữ liệu của máy dò, kích thước và vị trí của mỗi bảng mạch và lớp phủ được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình lắp ráp.
Cấu trúc hình cầu plexiglass cao 35,4 m được lắp ráp ở giữa cấu trúc chính, một mạng lưới bằng thép không gỉ hoàn thành hồi tháng 6/2022. Toàn bộ thiết bị được xây dựng ở trung tâm bể nước sâu 44 m trong hang động khổng lồ tại thành phố Giang Môn. Bao phủ cấu trúc chính là 20.000 ống đèn nhân quang điện dài 51 cm để phát hiện ánh sáng, cùng với nhiều bộ phận khác.
"Thiết kế độc đáo của thiết bị thay đổi kết cấu máy dò neutrino lớn từ 3 lớp xuống còn 2 lớp", Wang Yifang, giám đốc Viện Vật lý Năng lượng cao thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), cho biết. "Trong quá khứ, cấu trúc bằng thép thường có nước ở bên ngoài và dầu khoáng ở bên trong. Sau khi chuyển sang kết cấu 2 lớp, khối cầu bằng thép trở thành dầm thép, và lớp dầu khoáng được thay thế bằng nước, giúp giảm đáng kể chi phí".
Theo dự kiến, thiết bị trị giá khoảng 305,3 triệu USD sẽ hoàn thành và đi vào sử dụng năm 2023. Cỗ máy mới được thiết kế để phát hiện và đo chất lượng hạt neutrino với độ chính xác chưa từng có. Qua đó, các nhà nghiên cứu có thể khám phá khối lượng của chúng, cách chúng thay đổi đặc tính trong quá trình dao động.
Neutrino được biết đến như "hạt ma" do chúng có khả năng đi qua các vật thể rắn một cách dễ dàng. Hạt neutrino tương tác rất yếu với vật chất. Một hạt neutrino có thể di chuyển quãng đường một năm ánh sáng (10 nghìn tỷ km) trong kim loại chì mà không va chạm với bất kỳ nguyên tử nào. Neutrino rất khó phát hiện và nước là môi trường trung gian hiệu quả để quan sát loại hạt này.
An Khang (Theo CGTN)
- Cơ sở nghiên cứu hạt neutrino nằm sâu 700 m dưới lòng đất