В международном научном центре J-PARC (Япония) продолжается активная работа по модернизации ближнего детектора эксперимента T2K для исследования осцилляций нейтрино.

Эксперимент T2K на ускорительном комплексе J-PARC начал работу в 2010 году и изначально был нацелен на определение угла смешивания \(\Theta_{13}\) (ключевого недостающего на тот момент элемента матрицы смешивания Понтекорво – Маки – Накагава – Саката) и измерение параметров нейтринных осцилляций \(\Delta m^{2}_{32}\) и \(sin^{2}2\Theta_{23}\)  с точностью \(10^{-4}\) эВ² и \(0,01\) соответственно.

Сотрудники Конструкторского отдела (КО) ЛЯП ОИЯИ совместно с Научно-экспериментальным отделом множественных адронных процессов (НЭОМАП) ЛЯП ОИЯИ завершили работы по созданию оснастки для сборки активной мишени нового типа SuperFGD ближнего детектора ND280 эксперимента Т2К (проект был одобрен ПКК ОИЯИ по физике частиц в июне 2021 г.). Уникальная мишень SuperFGD состоит из примерно двух миллионов сцинтилляционных кубиков, пронизанных волокнами в трех направлениях с шагом один сантиметр. Молодые сотрудники КО ЛЯП ОИЯИ под руководством Николая Васильевича Киричкова в сжатые сроки сформулировали и отразили в техническом задании все возможные параметры создания оснастки для сборки такой мишени. Одним из основных исполнителей работ стал начальник Группы электрофизического оборудования КО ЛЯП ОИЯИ Андрей Владимирович Шайковский.

В настоящее время ведутся работы по модернизации одного из ближних детекторов эксперимента T2K (Япония) – ND280. Новый детектор, названный SuperFine-Grained Detector (SFGD), будет состоять из почти 2 миллионов сцинтилляционных кубиков размером 1х1х1 см³, выполненных из полистирола с добавкой 1,5% паратерфенила (PTP) и 0,01% POPOP,  покрытых диффузным отражающим слоем.

На днях были объявлены результаты Конкурса научных работ Лаборатории ядерных проблем за 2020 год. Группа научных коммуникаций ЛЯП ОИЯИ поговорила с авторами-победителями об их работах.

Одно из двух вторых мест присуждено авторскому коллективу в составе: Бунятов С. А., Красноперов А. В., Любушкин В. В. (СЭЧ), Попов Б. А., Терещенко В. В. (НЭОМАП) ― за цикл работ «Исследование рождения адронов в протон-ядерных взаимодействиях в эксперименте NA61/SHINE (CERN) для точного предсказания спектров и потоков нейтрино в ускорительном эксперименте T2K (Япония)».

О выполненной работе мы побеседовали с Борисом Альбертовичем Поповым.

В докладе кратко рассмотрены эксперименты с длинной базой Т2К и ГиперКамиоканде: статус, перспективы, полученные и ожидаемые результаты. Особое внимание было уделено модернизации ближнего нейтринного детектора ND280, физической программе и роли этого детектора в осцилляционных измерениях. Также обсуждались прогресс и дальнейшие перспективы поиска СР нарушения и измерения СР-нечетной фазы в нейтринных осцилляциях в текущих и будущих ускорительных нейтринных экспериментах.

Обсуждается участие группы ОИЯИ в японской программе мировой значимости по нейтринной физике: эксперименте T2K-II и в перспективе в проекте Hyper-Kamiokande. Утвержденная экспериментальная программа T2K-II определяет время работы T2K до 2026 года и статистику до 20x1021 протонов на мишень с целью наблюдения нарушения CP со значимостью 3σ или выше и измерения параметров смешивания нейтрино \(\Theta_{23}\)  и \(\Lambda m^2_{32}\)  с точностью 1,7 % или лучше и 1% соответственно.

На семинаре был представлен обзор последних результатов по исследованию нейтринных осцилляций в эксперименте T2K (J-PARC, Япония). Особое внимание было уделено прецизионному предсказанию спектров и потоков нейтрино в эксперименте T2K с использованием данных по измерению выходов адронов в протон-ядерных взаимодействиях в эксперименте NA61/SHINE (CERN). Были обсуждены дальнейшие планы экспериментов T2K и NA61/SHINE.

1. "Status and future prospect of T2K experiment with J-PARC neutrino beam and near detectors".

 Masashi Yokoyama (University of Tokyo) and Ken Sakashita (KEK and J-PARC)