On yılı aşkın hazırlık ve inşa sürecinin ardından Çin’in Guangdong eyaletinde kurulan Jiangmen Yeraltı Nötrino Gözlemevi (JUNO), 20 bin tonluk devasa dedektörünün dolumunu tamamladı ve 26 Ağustos itibarıyla veri toplamaya başladı. Bu gelişme, parçacık fiziğinde nötrino kütlelerinin sıralanması gibi en önemli sorulara ışık tutacak yeni bir dönemin kapılarını aralıyor.
TARİHİ BİR DÖNÜM NOKTASI
Çin Bilimler Akademisi Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü (IHEP) araştırmacısı ve JUNO sözcüsü Prof. Wang Yifang, “Dedektörün dolumunun tamamlanması ve veri toplamanın başlaması tarihi bir dönüm noktasıdır. İlk kez bu ölçekte ve hassasiyette nötrinolar için adanmış bir dedektörü faaliyete geçirmiş bulunuyoruz. JUNO, maddenin ve evrenin doğası hakkındaki temel soruları yanıtlamamızı sağlayacak” ifadelerini kullandı.
Guangdong eyaletinde, Jiangmen yakınlarında yerin 700 metre altında kurulan JUNO, 53 kilometre uzaklıktaki Taishan ve Yangjiang nükleer santrallerinden yayılan antinötrinoları tespit edecek ve enerji spektrumlarını rekor hassasiyetle ölçecek.
EŞSİZ BİR YAKLAŞIM
JUNO’nun yöntemi, Dünya’daki madde etkilerinden bağımsız olarak kütle sıralamasını belirlemeye olanak tanıyor. Ayrıca, Güneş, süpernovalar, atmosfer ve Dünya kaynaklı nötrinoları inceleyerek bilim insanlarına çok daha kesin veriler sağlayacak. Deneyin, steril nötrinolar, proton bozunması gibi bilinmeyen fizik alanlarına da kapı aralaması bekleniyor.
2008’de önerilen, 2013’te onaylanan ve 2015’te yapımına başlanan tesisin dedektör montajı Aralık 2021’de başladı, Aralık 2024’te tamamlandı. Sonrasında 60 bin ton ultra saf su ve ardından 20 bin ton sıvı sintilatör, aşamalı olarak dev akrilik küreye dolduruldu.
DEVASA DENEYSEL ALTYAPI
JUNO’nun kalbinde, 44 metre derinliğinde bir su havuzunun merkezinde yer alan, 35,4 metre çapındaki akrilik küre bulunuyor. Bu yapı 20 bin ton sıvı sintilatörü barındırıyor. Etrafında ise 20 bin adet 20 inçlik ve 25.600 adet 3 inçlik fotoçoğaltıcı tüp (PMT) yer alıyor. Tüm PMT’ler, nötrino etkileşimlerinden doğan ışığı aynı anda yakalayarak elektrik sinyallerine dönüştürüyor.
JUNO Baş Mühendisi Prof. Ma Xiaoyan, “İnşaat süreci olağanüstü zorluklarla doluydu. Saflık, sağlamlık ve güvenlik gibi katı gereklilikler yüzlerce mühendis ve teknisyenin özverisini gerektirdi. Bugün, cesur bir tasarımı işlevsel bir dedektöre dönüştürmüş olmanın gururunu yaşıyoruz” dedi.
ULUSLARARASI İŞ BİRLİĞİ
Proje, 17 ülke ve bölgeden 74 kurumdan 700’den fazla araştırmacının ortak çalışmasıyla yürütülüyor. Milano Üniversitesi ve INFN-Milano’dan Prof. Gioacchino Ranucci, “Bugün duyurulan başarı, uluslararası iş birliğinin ve sıvı sintilatör topluluğunun yıllardır süren çabalarının bir sonucudur. Bu deney, nötrino fiziğinde yeni bir çağ başlatacak” değerlendirmesini yaptı.
JUNO, nötrinosuz çift beta bozunumu arayışında da dünya lideri olmayı hedefliyor. Böyle bir yükseltme, nötrinoların Majorana parçacıkları olup olmadığını test edecek ve evrene dair anlayışımızı derinden şekillendirecek.
