Borexino und SOX

 

Borexino und SOX

Bild des Borexino detectors Borexino Collaboration Bild des Borexino Detektors während der Füllung mit Szintillator.

Borexino1 ist ein 300t flüssigszintillator Detektor2 im Untergrundlabor Laboratori Nazionali del Gran Sasso in Centralitalien. Die bis dahin unerreichte radioaktive Reinheit des Scintillators3 ist die Basis für viele spektroskopische Messung von Neutrinos. Die Messungen verschiedner Neutrinos des pp-Zyklus (pp4 - gelisted in den Top 10 Physics Breakthroughs5, pep6, 7Be7 und 8B8) ist der größte Erfolg bisher für Borexino.

Geoneutrinos, Neutrinos, die durch Zerfall von langlebigen, radioaktiven Elementen in der Erde entstehen, sind eine einzigartige Möglichkeit die durch Radioaktivität entstehende Wärme im Erdkern zu bestimmen. Borexino ist zusammen mit KamLAND in Japan der einzige Detektor, der in der Lage ist Geoneutrinos zu messen9.

Ende 2016 wird eine starkte 144Ce/144Pr Neutrinoquelle unter dem Borexino Detektor plaziert10. Dieses Project names SOX hat das Ziel nach hypotetischen sterilen Neutrinos zu suchen. Die Datennahme wird ungefähr 1,5 Jahre dauern.

Die nächsten Ziele des Borexino/SOX Projekts sind:

  • eine neue Analyse von solaren Neutrinos basierend auf den Phase-2 Daten (diese hat nach einer langen Reinigung des flüssigen Szintillatos stattgefunden), welche die Messungen von 7Be, pep und möglicherweise auch pp und 8B Neutrinos verbessern wird.
  • der Versuch erste Neutrinos des CNO-Zyklus zu messen.

  • finale Geoneutrinoanalyse basierend auf allen bisher genommenen Daten.

  • SOX: Sensitivitätsstudien, Monte-Carlo-Studien, Detektor Kalibration, Datennahme und Analyse der gewonnen Daten

Bei Interesse an einer Abschlussarbeit setzen sie sich bitte mit Livia Ludhova in Verbindung.

Ref:

  1. Borexino web site: http://borex.lngs.infn.it/
  2. G. Alimonti et al. (Borexino collaboration): The Borexino detector at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Nucl. Instrum.Methods Phys. Res. A.600 (2009), 568–593.
  3. G. Alimonti et al. (Borexino collaboration): The liquid handling systems for the Borexino solar neutrino detector, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 609 (2009), 58–78.
  4. G. Bellini et al. (Borexino Collaboration): Neutrinos from the primary proton–proton fusion process in the Sun, Nature 512 (2014) 383.
  5. http://physicsworld.com/cws/article/news/2014/dec/12/comet-landing-named-physics-world-2014-breakthrough-of-the-year
  6. C. Galbiati et al. (Borexino Collaboration): First evidence of pep solar neutrinos by direct detection in Borexino. Jour. Phys., Conf. Series 375 (2012) 042030.
  7. G. Bellini et al. (Borexino collaboration): Precision measurement of the 0.862 MeV 7Be solar neutrino interaction rate in Borexino, Phys. Rev. Lett. 107 (2011) 14130; C. Arpesella et al. (Borexino collaboration): First real time detection of 7Be solar neutrinos by Borexino, Phys. Lett. B 658 (2008) 101-108; C. Arpesella et al. (Borexino collaboration): Direct measurement of the 7Be solar neutrino flux with 192 days of Borexino data, Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 091302.
  8. G. Bellini et al. (Borexino collaboration): Measurement of the solar 8B neutrino rate with a liquid scintillator target and 3 MeV energy threshold in the Borexino detector. Phys. Rev. D 82 (2010) 033006.
  9. M. Agostini et al. (Borexino Collaboration): Spectroscopy of geoneutrinos from 2056 days of Borexino data. Phys. Rev. D 92 (2015) 031101; G. Bellini et al. (Borexino collaboration): Measurement of geo-neutrinos from 1353 days of Borexino, Phys. Lett. B 722 (2013) 295-300; G. Bellini et al. (Borexino collaboration): Observation of Geo–Neutrinos. Phys. Lett. B 687 (2010) 299-304.
  10. G. Bellini et al. (Borexino collaboration): SOX: Short distance neutrino Oscillations with BoreXino, JHEP 1308 (2013) 038.