OPERA

Эксперимент OPERA

Целью международного эксперимента OPERA, в котором принимают участие физики из 13 стран (39 институтов), является наблюдение осцилляций мюонных нейтрино в таонные в пучке мюонных нейтрино от ускорителя CERN.

Нейтринные осцилляции – один из центральных вопросов современной физики слабых взаимодействий. В стандартной модели не существует удовлетворительного решения проблемы масс нейтрино. Нарушая минимальность модели, можно ввести массы нейтрино, но невозможно объяснить столь разительную их малость по сравнению с массами других частиц. Наблюдение нейтринных осцилляций - первое свидетельство того, что массы нейтрино хотя и малы, но все-таки отличны от нуля.

Нейтринный пучок Vµ из CERN проходит расстояние в 730 км до Лаборатории Гран Сассо (Италия), где происходит прямая регистрация τ-лептонов в ядерной эмульсии.

Детектор эксперимента OPERA состоит из двух одинаковых супермодулей, каждый из которых содержит 900 тонн свинцово-эмульсионных «кирпичей», сцинтилляционный трековый детектор для предсказания положения нейтринных событий в основном детекторе и мюонного детектора. Общая масса эмульсии, содержащейся в детекторе, составляет 100 тонн.

В эксперименте ведется поиск событий типа ν_τN→τ-Х, для идентификации которых в детекторе должен быть зарегистрирован τ-лептон, короткоживущая частица (время жизни 2,9×10^-13с), которую можно выделить по характерной топологии ее распада: с одной вторичной частицей (электрон, мюон или адрон) или тремя. Поиск трека τ-лептона ведется путем измерения всех треков, зарегистрированных в эмульсии и восстановления картины события на основе кинематического анализа.

Эксперимент OPERA, первый сеанс которого состоялся в 2006, находится на стадии накопления и обработки информации. Обработка информации представляет собой проявку эмульсионных слоев «кирпичей» и их сканирование в лабораториях стран-участниц сотрудничества, в том числе в России на установке ПАВИКОМ.