Уникальный экспериментальный комплекс для исследования космических лучей: что общего у Москвы, Южного Полюса и Пампы
Сверхмасштабные научные проекты давно не вызывают прежнего удивления не только у специалистов, но и у обывателей. Большой адронный коллайдер в Швейцарии, детектор IceCube на Южном Полюсе, международный термоядерный экспериментальный реактор ITER во Франции. Примеров много, они охватывают множество разных областей современной науки, но кое-что их объединяет. И речь не столько про внушительный масштаб и огромный бюджет. Такие проекты создаются с привлечением множества государств и организаций. Один из таких комплексов находится в Москве, на территории Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. Речь про уникальную научную установку «Экспериментальный комплекс НЕВОД».
История исследований космических лучей в Московском инженерно-физическом институте началась еще в 60-х годах прошлого столетия, когда на улице Кирова (ныне Мясницкой улице) был создан ионизационный калориметр, состоящий из детекторов частиц, проложенных 40 тоннами железа в качестве поглотителя. В конце 80-х годов лаборатория получила мощный толчок к развитию за счет постройки на территории университета бассейна объемом 2000 кубических метров для создания уникального черенковского Нейтринного Водного Детектора (НЕВОД). Уникальным его делало надземное расположение: все когда-либо существовавшие и действующие детекторы нейтрино космических лучей находятся глубоко под землей, под толщей льда или воды. Это необходимо для отсечения фона, потока заряженных космических лучей. Он довольно велик: через квадратный метр поверхности Земли проходит полторы сотни заряженных частиц в секунду. А вот нейтринные события, которые ищут физики, на той же площади происходят в 10 миллиардов раз реже. Найти нейтринное событие в таком потоке не просто, так как в этой ситуации обычная частица вполне может сымитировать нейтрино.
Запущенный в 1993 году черенковский водный детектор, благодаря использованию квазисферических измерительных модулей (КСМ) и затейливой системе отбора событий, успешно доказал свою работоспособность и смог зарегистрировать ряд нейтринных событий.
Сегодня черенковский водный детектор готовится уже ко второму этапу модернизации. В результате первого этапа в 2011 году он получил современную электронику, укомплектован новыми фотоэлектронными умножителями, а благодаря новой системе очистки детектор теперь заполняет дистиллированная вода. Очистка воды, кстати, необходима не столько для повышения прозрачности, но и для предотвращения коррозии алюминиевых корпусов КСМ.