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太阳中微子探测器取得飞跃进展

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太阳示意图(图片来源:pixabay)
科学家们通过监测从太阳核聚变中产生的太阳中微子来深入了解太阳核心处发生的反应过程。为了探测太阳中微子,物理学家通常使用两种类型的探测器:一种具有方向敏感性,可以告诉我们中微子来自哪里;另一种具有更好的能量敏感性,可以探测到能量较低的中微子。现在,结合这两类探测器的优势,Borexino探测器的研究团队已经证明Borexino可以同时具备上述两种能力。他们的测量表明,Borexino可以记录1兆电子伏以下中微子的能量和路径。
两种最常见的太阳中微子探测器是水基切伦科夫探测器和液体闪烁体探测器。水基切伦科夫探测器通过电磁切伦科夫辐射,从中微子与水中电子的相互作用中获取中微子。这种辐射的性质与方向相关,因此非常适合重建中微子路径。但水基切伦科夫探测器通常对兆电子伏量级的中微子灵敏度较低,使其对研究低能中微子几乎毫无用处。液体闪烁体探测器也能探测到类似的中微子辐射,但它们使用的是掺有闪烁体的油,这种掺杂导致截止能量大大降低,约为0.2兆电子伏。但液体闪烁体探测器对中微子的方向信息不敏感,而Borexino研究团队现在已经解决了该问题。
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原子结构示意图(图片来源:pixabay)
该团队研发了一种分析液体闪烁体数据的方法,从而能够梳理出中微子信号的方向依赖性。该方法将许多中微子辐射的累积分布与模拟结果进行比较。
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量子力学示意图(图片来源:pixabay)
Borexino研究团队计划利用他们的方法更详细地研究低能太阳中微子。他们还希望借此了解更多的中微子基本性质,目前这依旧是粒子物理学界的一个未解之谜。
作者:Katie McCormick
翻译:叶欢仪
审校:张和持
引进来源:Physics
本文来自:中国数字科技馆
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