Large Apparatus studying Grand Unification and Neutrino Astrophysics
ग्रैंड यूनिफिकेशन और न्यूट्रिनो एस्ट्रोफिजिक्स या लागुना का अध्ययन करने वाला बड़ा उपकरण एक यूरोपीय परियोजना थी जिसका उद्देश्य अगली पीढ़ी, बहुत बड़ी मात्रा में भूमिगत न्यूट्रिनो वेधशाला विकसित करना था। डिटेक्टर को किसी भी पिछले डिटेक्टर की तुलना में बहुत बड़ा और अधिक संवेदनशील होना था, और कण और खगोलीय कण भौतिकी के क्षेत्र में नई खोज करनी थी। इस परियोजना में 10 यूरोपीय देशों के 21 यूरोपीय संस्थान शामिल थे और 100 से अधिक वैज्ञानिक एक साथ आए। परियोजना ने वेधशाला-अवसंरचना और वेधशाला कण डिटेक्टरों को स्वयं विकसित करने की व्यवहार्यता का आकलन किया, साथ ही यूरोप में एक परिनियोजन स्थल (सात उम्मीदवार) की तलाश की। दो डिजाइन अध्ययन, लागुना और लागुना/एल. बी. एन. ओ थे, जो क्रमशः 2008 और 2011 में समाप्त हुए थे। अध्ययन का कुल पुरस्कार €17 मिलियन था, जिसमें से €7 मिलियन यूरोपीय संघ से प्रत्यक्ष वित्त पोषण था, और बाकी भाग लेने वाले विश्वविद्यालयों और अन्य संगठनों से आया था। 2016 में, लागुना परियोजना को व्यवहार में रद्द कर दिया गया था, हालांकि कोई आधिकारिक निर्णय नहीं लिया गया था। संयुक्त राज्य अमेरिका में इसी तरह की एक डसेल-परियोजना को भी रद्द कर दिया गया था। हालांकि, डसेल-परियोजना (लॉन्ग बेसलाइन न्यूट्रिनो एक्सपेरिमेंट, एल. बी. एन. ई.) के न्यूट्रिनो-घटक को डून परियोजना के रूप में फिर से शुरू किया गया और केवल यू. एस. ए.-परियोजना से एक अंतरराष्ट्रीय परियोजना में विस्तारित किया गया। लागुना के कई प्रमुख शोधकर्ता डून चले गए। डून का निर्माण 2017 में संयुक्त राज्य अमेरिका के साउथ डकोटा में सैनफोर्ड लैब में 2027 में पूरा होने की उम्मीद के साथ शुरू हुआ। डिटेक्टर तीन संभावित डिटेक्टर प्रौद्योगिकियों का अध्ययन किया जा रहा था, मेम्फिस, ग्लेसियर और लेना डिटेक्टर, मेम्फिस एक जल-आधारित डिटेक्टर है, ग्लेसियर तरल आर्गन और लेना तरल सिंटिलेटर-आधारित है। सभी डिटेक्टर मंद प्रकाश और विद्युत आवेश का निरीक्षण करके काम करते हैं जब एक न्यूट्रिनो कण डिटेक्टर के अंदर तरल के केंद्रक के साथ बातचीत करता है। डिटेक्टर पृथ्वी की सतह पर हर चीज पर बमबारी करने वाले वायुमंडलीय और ब्रह्मांडीय कणों द्वारा विकसित शोर को फ़िल्टर करने के लिए गहरे भूमिगत (यहां तक कि 1.4 किमी गहरे) पर आधारित होंगे। ये शोर कण उस गहराई पर पृथ्वी में प्रवेश नहीं करते हैं, लेकिन न्यूट्रिनो जो सामान्य पदार्थ के साथ केवल कमजोर रूप से बातचीत करते हैं। डिटेक्टर आकार में विशाल होंगे, जिसमें तरल लक्ष्य द्रव्यमान 100,000-1,000,000 टन के क्रम का होगा। LENA LENA (लो एनर्जी न्यूट्रिनो एस्ट्रोनॉमी) एक तरल सिन्टिलेशन डिटेक्टर है जिसका द्रव्यमान लगभग 50 टन है। इसका बेलनाकार आकार का टैंक लगभग 100 मीटर ऊँचा और 30 मीटर व्यास का है। वास्तविक सिन्टिलेशन आयतन नायलॉन अवरोध और बफर आयतन से घिरा हुआ है। इसके अतिरिक्त बफर वॉल्यूम एक शुद्ध पानी की मात्रा से घिरा हुआ है। एल. ई. एन. ए. का पता लगाने वाला तंत्र फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब होगा, जिसे आंशिक रूप से बफर वॉल्यूम और पानी की मात्रा के बीच की दीवारों को कवर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सिन्टिलेशन आयतन में उत्पादित सिन्टिलेशन प्रकाश का पता उन फोटोमल्टीप्लायर ट्यूबों से लगाया जाएगा। LENA का उद्देश्य सुपरनोवा विस्फोटों, सूर्य और पृथ्वी के आंतरिक भाग से उत्पन्न कम ऊर्जा वाले न्यूट्रिनो का अध्ययन करना है। वैज्ञानिक लक्ष्य परियोजना के लक्ष्य थेः प्रोटॉन क्षय का अवलोकन करके सभी बलों के एकीकरण का अध्ययन करना (कुछ ग्रैंड यूनिफाइड थ्योरी (जी. यू. टी.) मॉडल के अनुसार होने वाली एक बहुत ही दुर्लभ घटना लेकिन कभी नहीं देखी गई), न्यूट्रिनो-अवलोकन के माध्यम से गैलेक्टिक सुपरनोवा का अध्ययन करना, स्थलीय और सौर न्यूट्रिनो का अध्ययन करना (न्यूट्रिनो परमाणु प्रक्रियाओं में बनते हैं), सी. ई. आर. एन. के सहयोग से न्यूट्रिनो दोलनों का अवलोकन करके ब्रह्मांड में एंटीमैटर पर पदार्थ की अधिकता का अध्ययन करना (जो प्रयोग के लिए न्यूट्रिनो-बीम प्रदान करता है; सी. ई. आर. एन. में न्यूट्रिनो बनाए जाते हैं और डिटेक्टरों को पृथ्वी के माध्यम से सैकड़ों किलोमीटर के लिए भूमिगत बीम के रूप में भेजे जाते हैं)। वेधशाला के लिए उम्मीदवार स्थल थेः कैलियो एट पायहसाल्मी माइन (फिनलैंड) फ्रेजस रोड टनल (फ्रांस) बोल्बी माइन (यूनाइटेड किंगडम) उम्ब्रिया (इस साइट को खुदाई के लिए एक नई गुफा की आवश्यकता है, क्योंकि अन्य साइटों के विपरीत, यह साइट एक पुरानी खदान नहीं है) (इटली) पोलकोविस-सियरोसोविस माइन (पोलैंड) में सुनलैब (सियरोसोविस अंडरग्राउंड लैबोरेटरी) स्लेनिक (रोमानिया) में यूनीरिया माइन कैनफ्रैंक अंडरग्राउंड लेबोरेटरी (स्पेन) इन उम्मीदवारों से, वेधशाला स्थान चुना जाता है (साइटों के बारे में अधिक जानकारी के लिए परियोजना वेबसाइट देखें)। संदर्भ बाहरी लिंक लागुना और लागुना-एल. बी. एन. ओ. डिजाइन अध्ययन न्यूट्रिनो प्रयोग अंतर्राष्ट्रीय विज्ञान प्रयोग