В НИЯУ МИФИ создали 50-тонный детектор для исследования космических лучей сверхвысоких энергий

Москва, 7 фев - ИА Neftegaz.RU. В Национальном исследовательском ядерном университете (МИФИ) создали и ввели в эксплуатацию крупногабаритную установку для изучения космического излучения.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.

Установка, получившая название Многоцелевой детектор мюонов (МДМ), создана молодыми учеными в рамках экспериментального комплекса НЕВОД (НЕЙтринный ВОдный Детектор) (в корпусе 47а НИЯУ МИФИ). Ее ключевая задача - исследование космических лучей в широком диапазоне энергий и зенитных углов. Детектор регистрирует мюоны - частицы, рождающиеся в атмосфере Земли при прохождении заряженных частиц сверхвысоких энергий из глубин Вселенной.

Если по простому, то Мюон - неустойчивая элементарная частица с отрицательным электрическим зарядом и спином ½. Относится к семейству лептонов (как электрон, тау‑лептон и нейтрино) и является фермионом. Время жизни - 2,2 микросекунды, это рекордное среди нестабильных элементарных частиц (дольше живёт только свободный нейтрон).

НЕВОД - первый в мире наземный водный нейтринный детектор, размещённый на поверхности Земли (в корпусе 47а НИЯУ МИФИ)

Конструктивно МДМ состоит из 32 многопроволочных дрейфовых камер, которые формируют две координатные плоскости общей площадью 26 м². Обе плоскости экранированы стальным поглотителем толщиной 31,5 см и массой более 50 т, что делает установку одной из самых массивных в комплексе НЕВОД. Для нее также разработана уникальная регистрирующая система, включающая специализированные время-цифровые преобразователи, усилители-формирователи для слаботочных сигналов и системы синхронизации и предварительной обработки данных.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ). Фонд поддерживает как фундаментальные, так и прикладные исследования, причем 73% исполнителей проектов - молодые ученые.

Исследования с помощью МДМ позволят изучать широкие атмосферные ливни (ШАЛ) - каскады вторичных частиц, чье поперечное сечение может достигать сотен квадратных километров. Энергия первичных космических лучей в таких процессах может в сотни миллионов раз превышать энергию, достигаемую в Большом адронном коллайдере ЦЕРН. Это открывает возможности для изучения экстремальных состояний вещества, например, кварк-глюонной плазмы.

Прикладной потенциал установки связан с исследованиями анизотропии одиночных мюонов, что дает данные о состоянии атмосферы. Высокая точность МДМ также позволяет использовать его как прецизионный стенд для тестирования других детекторов заряженных частиц.

Детектор уже работает в составе комплекса НЕВОД совместно с другими установками: черенковским водным детектором объемом 2000 м³ и крупнейшим в мире координатным детектором мюонов ТРЕК.

Заместитель директора Российского научного фонда А. Блинов, посетивший лаборатории МИФИ, отметил, что фонд поддерживает как фундаментальные, так и прикладные исследования, причем 73% исполнителей проектов - молодые ученые.

Изучение космических лучей сверхвысоких энергий остается одной из ключевых загадок современной астрофизики. Их природа и источники до конца не известны, а мощности земных ускорителей недостаточно для моделирования подобных процессов. Поэтому крупные детекторные комплексы, такие как НЕВОД, играют критическую роль в понимании фундаментальных законов Вселенной.


Автор: А. Шевченко