Localizado dentro de uma montanha, o Hyper Kamiokande é uma construção revolucionária. Um observatório de neutrinos para medição de partículas subatômicas do Japão. Continue lendo e saiba mais.
Hyper Kamiokande
Será o maior observatório de neutrinos do mundo em um projeto ousado. 88 metros de profundidade e 90 metros de largura estão sendo construídos para criar uma caverna artificial dentro de uma montanha.
40.000 lâmpadas ultra sensíveis detectoras de luz fotovoltaicas instaladas dentro do tanque submersas em água serão usadas para fazer as medições.
Detecta as menores partículas do universo conhecidas como neutrino. Para conseguir medir o tanque deve ser protegido de raios cósmicos, por isso fica dentro da montanha.
As partículas elementares do universo poderão ser investigadas com a construção do hyper-kamiokande.
Após descobrirem mais sobre as oscilações de neutrinos, eles querem saber a relação com a coexistência de matéria e anti-matéria.
Decadência dos prótons
Além disso, poderá ser investigado melhor a decadência dos prótons. O tanque novo terá uma escala de 260.000 toneladas.
Construção
A construção do hyper-Kamiokande custou quase meio bilhão de dólares e apoio de pesquisadores de 20 países.
Está em desenvolvimento por quase 20 anos. Quando o tanque ficar pronto será tão grande, que caberá um boing 747 dentro.
Primeiro eles escavaram até conseguir construir um domo reforçado com estrutura de aço.
Dentro da montanha
Depois implodirão a parte debaixo. Fica no meio da montanha sendo perfeito, pois a densidade da rocha é ideal para captar os neutrinos como uma espécie de escudo contra radiação.
260 milhões de litros de água ultra pura
Eles colocarão duas camadas de concreto e 260 milhões de litros de água ultra pura. Levará meio ano para enchê-lo.
A água do tanque será retirada de um lençol freático da montanha através de canos.
Quando os neutrinos passarem pelo tanque, eles colidem com elétrons dando um brilho chamado cherenkov e assim poderá ser observado.
Então pode ser fazer cálculos para saber direção, energia e tipo de neutrino.
Então respostas poderão ser obtidas. Por exemplo, como as estrelas se formam e qual matéria originou nossos corpos.
Histórico
Segundo o site oficial do projeto Kamiokande, o ano de construção do primeiro aparelho foi em 1983. Construído em Kamioka na cidade de Hida na prefeitura de Gifu.
Já em 1996 o Super-Kamiokande veio em seguida. O Hyper-Kamiokande está sendo construído para entrar em operação em 2027.
Origens
O observatório foi pensado para pesquisa de prótons. Planejada pelo Dr. Masatoshi Koshiba, ganhador de um prêmio Nobel.
Decadência dos prótons
Os prótons são partículas do núcleo de átomos e constituem matéria e o próprio corpo.
De forma científica os prótons são considerados estáveis e não tem fim, mas a proposta do Dr Koshiba era o da decadência dos prótons.
Se esta teoria estiver correta, um dia o universo parará de criar matéria fazendo valer a teoria unificada da força natural do mundo.
O primeiro observatório tinha tanque com 3,000 toneladas de água. Durante pesquisas descobriu-se que a vida dos prótons é muito maior do imaginado inicialmente.
Portanto, quatro anos depois os neutrinos passaram a ser detectados e pesquisados em 1987.
Detectou uma explosão supernova
Naquele mesmo ano um fax vindo da Universidade da Pensilvânia indagava se o observatório poderia detectar os neutrinos de uma explosão de supernova que ocorreria.
Os dados foram gravados em fitas magnéticas e enviados para Kamioka. No dia 28 de fevereiro foi confirmado a capacidade de observar os neutrinos da explosão de supernova.
Foi isso que deu o prêmio Nobel ao Dr. Koshiba em 2002. O feito foi impressionante, pois foi a primeira vez que isso ocorreu no mundo.
Além disso, uma explosão de supernova ocorre a cada 30 ou 50 anos e apenas por dez segundos neutrinos são liberados. Então, foi uma questão de sorte terem conseguido detectar a explosão em seu momento exato.
Oscilação dos neutrinos
Já em 1986, o então estudante de graduação e hoje Dr. Takaaki Kajita estava observando os neutrinos da atmosfera.
Produzidos pelos raios cósmicos colidem com os prótons e outras partículas da atmosfera acabam caindo ao chão. Trilhões passam pelo corpo.
Descobriu-se que neutrinos têm massa
As partículas subatômicas passam pelos humanos e outras matérias e chegam ao tanque.
Dr. Kajita identificou pela primeira vez oscilação nos neutrinos e confirmou que eles têm massa. Isso lhe rendeu o prêmio Nobel em Física em 2015.
Super-Kamiokande
Estas oscilações não podiam ser detectadas por completo pelo primeiro tanque. Por isso, eles construíram o Super-Kamiokande a mil metros de profundidade com 40 metros de altura e cerca de 11.000 tubos fotosensíveis com 50 centímetros de diâmetro.
Já o tanque é tão grande que seria o suficiente para caber a estátua da Liberdade dentro.
Os vidros destas lâmpadas são feitas por artesãos japoneses com experiência para fazê-los excepcionalmente finos para uma sensibilidade superior.
A cada dia 30 neutrinos são capturados e armazenados em dados por dia pelos pesquisadores.
Um ano de observações neste tanque equivalem a 20 do primeiro. Atualmente, dez países colaboram nas pesquisas do local.
A construção do tanque Super-Kamiokande foi liderada pelo Dr. Yoji Totsuka, falecido de câncer de colo em 2008.
Em 2001 um acidente quebrou metade das lâmpadas do tanque e foi sob liderança firme do Dr. Totsuka e o plano de reconstrução de 1 ano possibilitou levantar os ânimos e conseguir terminar o projeto.
Isso foi lembrado pelo Dr. Kajita após ganhar o prêmio Nobel.
Experimento T2K
Um experimento incrível ocorreu no Japão usando o tanque. Um acelerador de partículas chamado J-Parc em Ibaraki produziu neutrinos e eles foram detectados a 295 km de distância pelo Super-Kamiokande.
Isso provou que os muon neutrinos foram transformados em electron neutrinos mostrando oscilação.
0 comentário em “Hyper Kamiokande: o medidor de partículas subatômicas do Japão”