El Observatorio de Helio y Plomo ( HALO ) es un detector de neutrinos en SNOLab para el Sistema de Alerta Temprana de Supernova (SNEWS). [1] Comenzó a operar en ingeniería el 8 de mayo de 2012, [2] y se incorporó como parte operativa de SNEWS en octubre de 2015. [3] [4]
Fue diseñado para ser un detector de bajo costo y bajo mantenimiento [5] con capacidades limitadas [6] : 38 suficientes para el estallido de neutrinos generado por una supernova cercana . Sus componentes principales son restos de otros experimentos fuera de servicio: 76 toneladas de plomo de un experimento anterior de rayos cósmicos y 128 detectores de neutrones de helio-3 de tres metros de largo del Observatorio de Neutrinos de Sudbury .
La idea de usar plomo para detectar neutrinos de supernovas fue propuesta originalmente en 1996 por Cliff Hargrove como el "detector de neutrinos astronómicos de plomo" (LAND), [7] y en 2004, Charles Duba, entonces un estudiante de doctorado que trabajaba en SNO, propuso re usándolos para este propósito, lo que solicita el cambio de nombre a HALO. El diseño del detector de corriente comenzó en 2007. [2]
Cuando un electrón neutrino choca con un núcleo de plomo, provoca una transmutación nuclear que termina con una emisión de neutrones . El plomo no absorbe neutrones fácilmente ya que 208 Pb tiene un " número mágico " de protones y neutrones, por lo que los neutrones pasan a los detectores de 3 He. Si se detectan suficientes neutrones en poco tiempo, se genera una alerta.
Una limitación del diseño del detector es su pequeño tamaño; debido a la cantidad limitada de plomo excedente disponible, la mitad de los neutrones generados escapan antes de chocar contra un detector de neutrones. [5] : 15 Para mitigar esto, está rodeado por una capa de agua para reflejar algunos de los neutrones nuevamente. Si el presupuesto lo permite, hay planes para un detector más grande que use 1000 t de plomo y los restantes detectores 3 He [5] ] : 13–18 (Debido a la alta densidad del plomo; 1000 t es un cubo de 4,45 m (14,6 pies) de lado, lo que no es un tamaño poco práctico para una instalación subterránea).
Referencias
- ^ Duba, CA; Duncan, F; Farine, J; Habig, A; Hime, A; Robertson, RGH; Scholberg, K ; Shantz, T; Virtue, CJ; Wilkerson, JF; Yen, S (1 de noviembre de 2008). "HALO - el observatorio de helio y plomo para neutrinos de supernova" . Journal of Physics: Serie de conferencias . 136 (4): 042077. Código Bibliográfico : 2008JPhCS.136d2077D . doi : 10.1088 / 1742-6596 / 136/4/042077 .
- ^ a b Scholberg, Kate (9 de mayo de 2012). "¡HALO está corriendo!" . Blog de Duke Neutrino Group . Consultado el 22 de noviembre de 2014 .
- ^ "El experimento HALO se une al sistema de alerta temprana de SuperNovae" (Comunicado de prensa). SNOLAB. 2015-10-16 . Consultado el 6 de diciembre de 2015 .
El detector de neutrinos de supernova HALO de SNOLAB se ha unido al Sistema internacional de alerta temprana SuperNova (SNEWS).
- ^ "Noticias SNEWS" . Consultado el 6 de diciembre de 2015 .
Diciembre de 2015: HALO se une a SNEWS, con un total de 7 experimentos.
- ^ a b c Virtue, CJ (22 a 23 de agosto de 2007). HALO: un Observatorio de Helio y Plomo . Taller de SNOLAB VI. Sudbury.
- ^ Yen, Stanley (19 de julio de 2012). Observatorio de helio y plomo para neutrinos de supernovas (PDF) . Supernovas de colapso del núcleo: modelos y señales observables . Sudbury. (Hay un video de la charla en la página de la conferencia).
- ^ Hargrove, CK; Batkin, I .; Sundaresan, MK; Dubeau, J. (agosto de 1996), "A lead astronomical neutrino detector: LAND", Astroparticle Physics , 5 (2): 183–196, Bibcode : 1996APh ..... 5..183H , doi : 10.1016 / 0927- 6505 (96) 00019-9
enlaces externos
- http://www.snolab.ca/halo/
Coordenadas :46 ° 28′19 ″ N 81 ° 11′12 ″ W / 46.4719 ° N 81.1866 ° W / 46.4719; -81.1866