English Polski

Eksperyment T2K

T2K (Tokai to Kamioka), to międzynarodowy eksperyment neutrinowy drugiej generacji z długą bazą pomiarową, który zbiera dane od początku 2010 roku.

Celem eksperymentu T2K jest badanie oscylacji neutrin, a konkretnie pomiar zmiany neutrin mionowych w neutrina o innym zapachu, w szczególności neutrina elektronowe oraz sprawdzenie czy antyneutrina oscylują tak samo jak neutrina. Do produkcji neutrin mionowych używa się protonów o energi 30 GeV, przyspieszanych w kompleksie akceleratorowym J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex), usytuowanym w Tokai na wschodnim wybrzeżu Japonii. Wiązka neutrin mionowych o energii 600 MeV w maksimum strumienia przechodzi po 280 metrach przez układ dwóch bliskich detektorów: jeden na osi wiązki (INGRID), zaś drugi - odchylony o 2.5° od osi wiązki (ND280). Ich głównym zadaniem jest pomiar strumienia i widma wyprodukowanej wiązki neutrin przed zajściem oscylacji oraz pomiar przekrojów czynnych na oddziaływania neutrin. Po kolejnych 295 km wiązka trafia do dalekiego detektora Super-Kamiokande również odchylonego o 2.5° od osi wiązki, znajdującego się w kopalni Mozumi pod górą Ikeno w centralnej Japonii. Energia wiązki została dobrana tak, aby zmaksymalizować prawdopodobieństwo oscylacji w dalekim detektorze, który bada zanikanie strumienia neutrin mionowych oraz pojawianie się neutrin elektronowych w tejże wiązce.

Do najważniejszych wyników otrzymanych przez eksperyment T2K należy potwierdzenie (konferencja EPS, 2013) pojawiania się neutrin elektronowych w wiązce neutrin mionowych na poziomie 7.3σ istotności statystycznej oraz wskazanie (seminarium KEK, 2017) na łamanie symetrii CP (czyli symetrii między materią i antymaterią) w sektorze neutrin na poziomie 2σ (wynik uznaje się za potwierdzony od poziomu 3σ), a także liczne pomiary przekrojów czynnych dla neutrin.

Wkład naszej grupy związany jest z detektorem ND280 i obejmuje badanie oddziaływań neutrin, prace dla poddetektora SMRD oraz prace związane z planowaną modernizacją detektora ND280. Osoby zaangażowane w ten projekt to: Agnieszka Zalewska, Tomasz Wąchała, Anna Dąbrowska i Marcela Batkiewicz (kontakt). Propozycje prac są dostępne w zakładce Dla studentów

Granty i fundusze, które pozwoliły na udział w eksperymencie:

  • Harmonia 1, numer projektu: 2011/01/M/ST2/02578, "T2K - eksperyment neutrinowy drugiej generacji"
  • Harmonia 6, numer projektu: 2014/14/M/ST2/00850, "T2K - eksperyment neutrinowy drugiej generacji"
  • Sonata 9, numer projektu: 2015/17/D/ST2/03533, "Badania oddziaływań neutrin z wykorzystaniem bliskiego detektora eksperymentu T2K"
  • Grant z ministerstwa(??)
  • Praca została wykonana z wykorzystaniem Infrastruktury PL-Grid.