MAJORANA
MAJORANA પ્રોજેક્ટ (શૈલી) એ 76Ge માં ન્યુટ્રિનોલેસ ડબલ-બીટા (0νββ) સડો શોધવાનો આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રયાસ છે. આ પ્રોજેક્ટ અગાઉના પ્રયોગોના કામ પર આધારિત છે, ખાસ કરીને હાઈડેલબર્ગ-મોસ્કો અને આઇજીઇએક્સ સહયોગ દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રયોગો, જેમાં ન્યુટ્રિનોલેસ ડબલ-બીટા ક્ષયનો અભ્યાસ કરવા માટે ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતા જર્મેનિયમ (એચ. પી. જી. ઈ.) ડિટેક્ટર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રોજેક્ટનો પ્રથમ તબક્કો મજોરાના ડેમોન્સ્ટ્રેટર (એમજેડી) છે, જે તકનીકનું પ્રદર્શન કરવા અને ટન-સ્કેલ પ્રયોગનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે રચાયેલ છે. 40 કિલો જેટલા કુદરતી અને સમૃદ્ધ જર્મેનિયમ ડિટેક્ટર્સ ધરાવતા ક્રાયોસ્ટેટ્સને સાઉથ ડાકોટાના લીડમાં સેનફોર્ડ અંડરગ્રાઉન્ડ લેબોરેટરીમાં ભૂગર્ભમાં (1,480 મીટર) લો-બેકગ્રાઉન્ડ વેક્યૂમ ક્રાયોસ્ટેટ્સમાં તૈનાત કરવામાં આવી રહ્યા છે. પ્રદર્શનકારીને અનુસરીને, સહયોગ LEGEND નામના ઘણા મોટા પ્રયોગનું નિર્માણ કરવા માટે GERDA સહયોગ સાથે ભળી જવાનો ઇરાદો ધરાવે છે, જુઓ. ભૌતિકશાસ્ત્ર આ પ્રોજેક્ટનો ધ્યેય એચ. પી. જી. ઈ. ડિટેક્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને 76જી. ઈ. માં 0νββ ક્ષય શોધવાનો છે. 0νββ નું નિરીક્ષણ એ સ્થાપિત કરશે કે ન્યુટ્રિનો એક મેજરાના કણ છે અને લેપ્ટોન સંખ્યા સંરક્ષણનું ઉલ્લંઘન દર્શાવે છે, જે ન્યુટ્રિનો માસ સ્કેલ માટે સમજૂતી તરીકે ઝૂલા પદ્ધતિને માન્ય કરે છે. તે નિરપેક્ષ ન્યુટ્રિનો સમૂહ પર પણ પ્રતિબંધ મૂકશે. મજોરાના પ્રદર્શનકારીનો મુખ્ય ધ્યેય ટન-સ્કેલ પ્રયોગમાં જરૂરી પૃષ્ઠભૂમિ પ્રાપ્ત કરવાની શક્યતા દર્શાવવાનો છે. આ 2039 કેવીના 0νββ ક્યૂ મૂલ્યની આસપાસ 4 કેવી વિંડોમાં 4 ગણતરીઓ/ટન/વર્ષને અનુરૂપ છે, જે ટન સ્કેલ પ્રયોગમાં 1 ગણતરી/ટન/વર્ષ સુધી માપવામાં આવે છે. આ પ્રયોગ કુદરતી જર્મેનિયમ અને સમૃદ્ધ જર્મેનિયમથી બનેલા ડિટેક્ટર્સના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરશે, જે તેને ક્લૅપડોર-ક્લેનગ્રોથોસ એટ અલ દ્વારા 76Ge માં 0νββ નિરીક્ષણ માટેના વિવાદાસ્પદ દાવાની પુષ્ટિ અથવા ખંડન કરવાની મંજૂરી આપે છે. (હેડલબર્ગ-મોસ્કો પ્રયોગ). જો પૂરતો ઓછો ઇલેક્ટ્રોનિક અવાજ પ્રાપ્ત થાય તો પ્રદર્શનકારી WIMP અને અક્ષો માટે પણ શોધ કરી શકે છે. ડિઝાઇન ધ મજોરાના ડેમોન્સ્ટ્રેટર ત્રણ તબક્કામાં આગળ વધશે. બિન-સમૃદ્ધ જર્મેનિયમના 3 તાર ધરાવતું પ્રોટોટાઇપ ક્રાયોસ્ટેટ કાર્યરત છે. કુલ 40 કિલો જર્મેનિયમ સાથે સમૃદ્ધ ડિટેક્ટર્સ સાથે બે લો-બેકગ્રાઉન્ડ ક્રાયોસ્ટેટનું આયોજન કરવામાં આવ્યું છે. ઇલેક્ટ્રોફોર્મ્ડ કોપર અને લીડ ઇંટો ક્રાયોસ્ટેટ્સનું રક્ષણ કરે છે. પોલિઇથિલિન સુયોજનને રક્ષણ આપે છે અને વીટો તરીકે કામ કરવા માટે પીએમટીનો સમાવેશ કરે છે. નાઇટ્રોજન ફ્લશિંગ ટ્રેસ રેડોનને દૂર કરે છે. પોઇન્ટ કોન્ટેક્ટ ડિટેક્ટર્સ પી-ટાઇપ પોઇન્ટ કોન્ટેક્ટ (પી. પી. સી.) જર્મેનિયમ ડિટેક્ટર્સનો ઉપયોગ થાય છે. ડિટેક્ટરની આ શૈલી ઘણા કારણોસર પસંદ કરવામાં આવી હતી, પરંતુ મુખ્યત્વે કારણ કે પી. પી. સી. ડિટેક્ટર્સ મલ્ટિપ્લાય સ્કેટરિંગ ગામા બેકગ્રાઉન્ડના કાર્યક્ષમ ભેદભાવને મંજૂરી આપે છે. આનું પરિણામ એ છે કે વજનની ક્ષમતા નાના ઇલેક્ટ્રોડની નજીક મજબૂત રીતે ટોચ પર છે, જેનો અર્થ છે કે જેમ જેમ ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોડ તરફ વળે છે તેમ તેમ દરેક ઊર્જા જુબાનીમાંથી અલગ સંકેતો જોવાની સંભાવના વધારે હોય છે, આમ આ સંકેતોને નકારી શકાય છે. અન્ય ફાયદાઓમાં નાના સંપર્કોને કારણે ઓછી ક્ષમતા, ઇલેક્ટ્રોનિક ઘોંઘાટ અને થ્રેશોલ્ડ ઘટાડવાનો સમાવેશ થાય છે; અને જાડા બાહ્ય એન-પ્રકાર સંપર્ક દ્વારા સપાટી આલ્ફા ક્ષયને રક્ષણ આપે છે. ડિસેમ્બર 2014માં સ્થિતિ મેજરાના ડેમોન્સ્ટ્રેટર લીડ, સાઉથ ડાકોટામાં સેનફોર્ડ અંડરગ્રાઉન્ડ લેબોરેટરીમાં બાંધકામ હેઠળ હતું. પ્રથમ મોડ્યુલ 2015ની શરૂઆતમાં અપેક્ષિત હતું અને 2015ના અંતમાં સંપૂર્ણ કામગીરી અપેક્ષિત હતી. માલ્બેકનું સંચાલન વર્જિનિયામાં કેયુઆરએફ (કિમ્બોલ્ટન અંડરગ્રાઉન્ડ રિસર્ચ ફેસિલિટી) ખાતે વ્યાપક ઊર્જા (બીઇજીઇ) પીપીસીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ડબલ્યુઆઇએમપી ડિટેક્ટર તરીકે કરવામાં આવ્યું હતું. સંપર્કોની પૃષ્ઠભૂમિ અને વર્તનની તપાસ કરવામાં આવી હતી. કોઈ સંકેત જોવા મળ્યો ન હતો, અને આ પ્રોજેક્ટ ઓછા જથ્થાના WIMP માટે સ્પર્ધાત્મક શોધ હોઈ શકે છે. આંકડા એકત્ર કરવાની શરૂઆત જૂન 2015માં થઈ હતી. બાંધકામ વસંત 2017 થી ડેટા લેતા અંતિમ રૂપરેખાંકન સાથે પૂર્ણ થયું. પ્રથમ પરિણામો ઓક્ટોબર 2017માં જાહેર કરવામાં આવ્યા હતા. 2018 સુધી માહિતી સંગ્રહ ચાલુ રહ્યો. 3 માર્ચ 2021ના રોજ, મેજરાના ડેમોન્સ્ટ્રેટરે લેજેન્ડ પ્રયોગની તૈયારીમાં, સમૃદ્ધ જર્મેનિયમ ડિટેક્ટર્સ સાથે કામગીરી બંધ કરી દીધી. સમૃદ્ધ જર્મેનિયમ ડિટેક્ટર્સ જૂન 2015થી સાઉથ ડાકોટામાં સેનફોર્ડ અંડરગ્રાઉન્ડ રિસર્ચ ફેસિલિટીમાં કાર્યરત છે. માર્ચ 2021માં, સમૃદ્ધ જર્મેનિયમ ડિટેક્ટર્સને પ્રયોગ ઉપકરણમાંથી દૂર કરવામાં આવ્યા હતા અને LEGEND-200 પ્રયોગમાં ઉપયોગ કરવા માટે ઇટાલીમાં LNGSને મોકલવામાં આવ્યા હતા. જો કે, મેજરાના ડેમોન્સ્ટ્રેટર પ્રાયોગિક ઉપકરણ કાર્યરત છે અને કુદરતી (બિન-સમૃદ્ધ) જર્મેનિયમથી બનેલા જર્મેનિયમ ડિટેક્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને માર્ચ 2021 સુધી કામગીરી ચાલુ રાખવાની યોજના છે. માત્ર સમૃદ્ધ જર્મેનિયમ ડિટેક્ટર્સે તેમની કામગીરી બંધ કરી દીધી હતી અને માર્ચ 2021 માં મેજરાના પ્રદર્શનકારીમાંથી દૂર કરવામાં આવ્યા હતા). સંદર્ભ ગ્રંથસૂચિ ન્યુટ્રિનો પ્રયોગો