Large Apparatus studying Grand Unification and Neutrino Astrophysics
ગ્રાન્ડ યુનિફિકેશન અને ન્યુટ્રિનો એસ્ટ્રોફિઝિક્સ અથવા લાગુનાનો અભ્યાસ કરતા મોટા ઉપકરણ એ યુરોપિયન પ્રોજેક્ટ હતો જેનો હેતુ આગામી પેઢી, ખૂબ મોટા જથ્થામાં ભૂગર્ભ ન્યુટ્રિનો વેધશાળા વિકસાવવાનો હતો. ડિટેક્ટર અગાઉના કોઈપણ ડિટેક્ટર કરતાં ઘણું મોટું અને વધુ સંવેદનશીલ બનવાનું હતું, અને કણ અને ખગોળીય ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં નવી શોધો કરવાની હતી. આ પ્રોજેક્ટમાં 10 યુરોપિયન દેશોમાં 21 યુરોપિયન સંસ્થાઓ સામેલ હતી અને 100 થી વધુ વૈજ્ઞાનિકોને એકઠા કર્યા હતા. આ પરિયોજનાએ વેધશાળા-માળખાગત સુવિધાઓ અને વેધશાળા કણ શોધકો જાતે વિકસાવવાની શક્યતાઓનું મૂલ્યાંકન કર્યું હતું, તેમજ યુરોપમાં જમાવટ સ્થળ (સાત ઉમેદવાર) ની શોધ કરી હતી. ત્યાં બે ડિઝાઇન અભ્યાસો હતા, લાગુના અને લાગુના/એલબીએનઓ, જે અનુક્રમે 2008 અને 2011 માં પૂર્ણ થયા હતા. અભ્યાસનું કુલ ઇનામ €17 મિલિયન હતું, જેમાંથી €7 મિલિયન યુરોપિયન યુનિયન તરફથી સીધું ભંડોળ હતું, અને બાકીનું ભાગ લેતી યુનિવર્સિટીઓ અને અન્ય સંસ્થાઓ તરફથી આવ્યું હતું. 2016 માં, લાગુના પ્રોજેક્ટ વ્યવહારમાં રદ કરવામાં આવ્યો હતો, જોકે કોઈ સત્તાવાર નિર્ણય લેવામાં આવ્યો ન હતો. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં સમાન DUSEL-પ્રોજેક્ટ પણ રદ કરવામાં આવ્યો હતો. જો કે, ડુસેલ-પ્રોજેક્ટના ન્યુટ્રિનો-ઘટક (લોંગ બેઝલાઇન ન્યુટ્રિનો પ્રયોગ, એલ. બી. એન. ઈ.) ને ડુને પ્રોજેક્ટ તરીકે પુનઃપ્રારંભ કરવામાં આવ્યો હતો અને યુએસએ-માત્ર પ્રોજેક્ટમાંથી આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રોજેક્ટમાં વિસ્તૃત કરવામાં આવ્યો હતો. લાગુનાના ઘણા અગ્રણી સંશોધકો ડન ગયા. ડૂનનું બાંધકામ 2017માં યુએસએના સાઉથ ડાકોટામાં સેનફોર્ડ લેબમાં શરૂ થયું હતું, જે 2027માં પૂર્ણ થવાની ધારણા છે. ડિટેક્ટર્સ ત્યાં ત્રણ સંભવિત ડિટેક્ટર તકનીકોનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો હતો, MEMPHYS, GLACIER અને LENA ડિટેક્ટર્સ, MEMPHYS પાણી આધારિત ડિટેક્ટર છે, GLACIER પ્રવાહી આર્ગોન છે અને LENA પ્રવાહી સિન્ટિલેટર આધારિત છે. જ્યારે ન્યુટ્રિનો કણ ડિટેક્ટરની અંદર પ્રવાહીના કેન્દ્ર સાથે સંપર્ક કરે છે ત્યારે ઉત્પન્ન થતા મંદ પ્રકાશ અને વિદ્યુત ચાર્જનું નિરીક્ષણ કરીને તમામ ડિટેક્ટર્સ કામ કરે છે. પૃથ્વીની સપાટી પર દરેક વસ્તુ પર બોમ્બમારો કરતા વાતાવરણીય અને કોસ્મિક કણો દ્વારા વિકસિત અવાજને ફિલ્ટર કરવા માટે ડિટેક્ટર્સ ઊંડા ભૂગર્ભ (1.4 કિમી ઊંડા પણ) પર આધારિત હશે. આ ઘોંઘાટના કણો તે ઊંડાઈએ પૃથ્વીમાં પ્રવેશતા નથી, પરંતુ ન્યુટ્રિનો જે સામાન્ય દ્રવ્ય સાથે નબળી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ડિટેક્ટર્સ કદમાં વિશાળ હશે, જેમાં પ્રવાહી લક્ષ્ય સમૂહ 100,000-1,000,000 ટનનો ક્રમ હશે. LENA LENA (લો એનર્જી ન્યુટ્રિનો એસ્ટ્રોનોમી) એક પ્રવાહી સિન્ટિલેશન ડિટેક્ટર છે જેનું દળ લગભગ 50 ટન છે. તેની નળાકાર આકારની ટાંકી લગભગ 100 મીટર ઊંચાઈ અને 30 મીટર વ્યાસ ધરાવે છે. વાસ્તવિક સિન્ટિલેશન વોલ્યુમ નાયલોન અવરોધ અને બફર વોલ્યુમથી ઘેરાયેલું છે. વધુમાં બફર વોલ્યુમ શુદ્ધ પાણીના જથ્થાથી ઘેરાયેલું છે. LENA ની શોધ પદ્ધતિ ફોટોમલ્ટીપ્લાયર ટ્યુબ હશે, જે બફર વોલ્યુમ અને પાણીના વોલ્યુમ વચ્ચેની દિવાલોને આંશિક રીતે આવરી લેવા માટે રચાયેલ છે. સિન્ટિલેશન વોલ્યુમમાં ઉત્પન્ન થતા સિન્ટિલેશન પ્રકાશને તે ફોટોમલ્ટીપ્લાયર ટ્યુબ્સ સાથે શોધી કાઢવામાં આવશે. LENA નો ઉદ્દેશ સુપરનોવા વિસ્ફોટો, સૂર્ય અને પૃથ્વીના આંતરિક ભાગોમાંથી ઉદ્ભવતા ઓછી ઊર્જા ધરાવતા ન્યુટ્રિનોના અભ્યાસનો છે. વૈજ્ઞાનિક લક્ષ્યાંકો પ્રોજેક્ટના લક્ષ્યાંકો હતાઃ પ્રોટોન ક્ષયનું નિરીક્ષણ કરીને તમામ દળોના એકીકરણનો અભ્યાસ કરવો (કેટલાક ગ્રાન્ડ યુનિફાઇડ થિયરી (જી. યુ. ટી.) મોડેલો અનુસાર થવાની ધારણા છે પરંતુ ક્યારેય અવલોકન કરવામાં આવતી નથી તેવી એક ખૂબ જ દુર્લભ ઘટના), ન્યુટ્રિનો-નિરીક્ષણો દ્વારા ગેલેક્ટિક સુપરનોવાનો અભ્યાસ કરવો, પાર્થિવ અને સૌર ન્યુટ્રિનો (ન્યુટ્રિનો પરમાણુ પ્રક્રિયાઓમાં રચાય છે) નો અભ્યાસ કરવો, સી. ઈ. આર. એન. ના સહયોગથી ન્યુટ્રિનો ઓસિલેશનનું નિરીક્ષણ કરીને બ્રહ્માંડમાં એન્ટિમેટર પર દ્રવ્યની અધિકતાનો અભ્યાસ કરવો (જે પ્રયોગ માટે ન્યુટ્રિનો-બીમ પ્રદાન કરે છે; ન્યુટ્રિનો સી. ઈ. આર. એન. માં બનાવવામાં આવે છે અને સેંકડો કિલોમીટર સુધી ભૂગર્ભ બીમ તરીકે પૃથ્વી દ્વારા ડિટેક્ટર્સને મોકલવામાં આવે છે). સાઇટ્સ વેધશાળા માટે ઉમેદવાર સાઇટ્સ હતીઃ કૈલિયો એટ પાયહાસાલમી માઇન (ફિનલેન્ડ) ફ્રેજસ રોડ ટનલ (ફ્રાન્સ) બોલ્બી માઇન (યુનાઇટેડ કિંગડમ) ઉમ્બ્રિયા (આ સાઇટને ખોદકામ કરવા માટે નવી ગુફાની જરૂર છે, કારણ કે અન્ય સાઇટ્સથી વિપરીત, આ સાઇટ જૂની ખાણ નથી) (ઇટાલી) પોલકોવિસ-સિરોસોવિસ ખાણ (પોલેન્ડ) માં સુનલેબ (સિરોસોવિસ અંડરગ્રાઉન્ડ લેબોરેટરી) સ્લેનિક (રોમાનિયા) માં યુનિરિયા ખાણ કેનફ્રાંક ભૂગર્ભ પ્રયોગશાળા (સ્પેન) આ ઉમેદવારોમાંથી, વેધશાળા સ્થાન પસંદ કરવામાં આવે છે (સાઇટ્સ વિશે વધુ માહિતી માટે પ્રોજેક્ટ વેબસાઇટ જુઓ). સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ લાગુના અને લાગુના-એલબીએનઓ ડિઝાઇન સ્ટડીઝ ન્યુટ્રિનો પ્રયોગો આંતરરાષ્ટ્રીય વિજ્ઞાન પ્રયોગો