Trung Quốc hoàn thành khối cầu khổng lồ săn hạt ma

Trung Quốc tiến gần hơn một bước tới đo hạt neutrino bí ẩn sau khi lắp đặt máy dò hình cầu khổng lồ dưới lòng đất ở tỉnh Quảng Đông. Họ đã tiêu tốn 300 triệu đô la cho dự án này.

Khối cầu có đường kính khoảng 35 m và là bộ phận trung tâm của Đài quan sát neutrino dưới lòng đất Giang Môn (Juno), dự án ở thành phố Giang Môn, tỉnh Quảng Đông.

Khối cầu sẽ chứa khoảng 20.000 tấn chất phát sáng nhấp nháy và treo lơ lửng trong 35.000 tấn nước tinh khiết ở độ sâu 700 m dưới lòng đất để đo khối lượng của các loại neutrino khác nhau tạo bởi hai nhà máy điện hạt nhân gần đó.

Khối cầu khổng lồ treo lơ lửng 35 nghìn tấn nước tinh khiết được lắp đặt hoàn thiện dưới độ sâu 700m. Ảnh CCTV

Có biệt danh "hạt ma", neutrino là những hạt cơ bản rất khó phát hiện do chúng không có điện tích, khối lượng rất nhỏ và di chuyển ở tốc độ gần bằng vận tốc ánh sáng.

Dù gần như mọi hạt truyền qua môi trường chất lỏng mà không để lại dấu vết, vài loại tương tác với chất lỏng, tạo ra hai chớp sáng mà hàng nghìn ống quang dò ánh sáng có thể ghi nhận. Khối cầu đã được lắp đặt và các kỹ sư đang tiến hành lắp ráp lớp vỏ kim loại bên ngoài của nó cùng ống quang.

Dự kiến cơ sở này sẽ bắt đầu thu thập dữ liệu từ tháng 8 năm sau. Trước đó, hoạt động thu thập dữ liệu được lên lịch vào năm 2023. Công tác khởi công xây phòng thí nghiệm bắt đầu năm 2015 nhưng dự án bị trì hoãn do vấn đề nước ngầm.

Neutrino, những hạt ma quái hầu như không tương tác với các dạng vật chất khác. Ảnh: Science Comunication

Đây là dự án quốc tế với đội ngũ 750 nhà nghiên cứu đến từ 74 viện ở 17 nước và vùng lãnh thổ, gần 300 chuyên gia trong số đó đến từ châu Âu, bao gồm Italy, Đức và Pháp.

Juno là dự án nối tiếp Thí nghiệm neutrino lò phản ứng vịnh Daya, hoạt động từ năm 2003 đến năm 2020 gần Thâm Quyến, tỉnh Quảng Đông. Các nhà khoa học Mỹ tham gia dự án vịnh Daya nhưng không cộng tác trong dự án Juno.

Juno sẽ là cỗ máy đầu tiên hoạt động trong số những máy dò neutrino thế hệ mới trên khắp thế giới. Cả Thí nghiệm neutrino dưới lòng đất sâu ở Mỹ và đài quan sát Hyper - Kamiokande ở Nhật đều được lên lịch khánh thành và hoạt động trong khoảng năm 2027 - 2028.

Quá trình xây dựng JUNO tiêu tốn khoảng 300 triệu USD. Ảnh:CCTV

Wang Yifang - Giám đốc Viện vật lý năng lượng cao (IHEP) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết: "Nhóm chuyên gia đã phát triển nhiều công nghệ để nâng cấp Juno, bao gồm ống quang dò ánh sáng hiệu quả nhất thế giới. Tất cả kết quả thu được trong quá trình xây dựng và vận hành trong tương lai của Juno sẽ được công bố bởi nhóm hợp tác quốc tế".

Juno sẽ mất 5 - 6 năm để thu thập tổng cộng 100.000 tín hiệu nhằm giải quyết câu hỏi về khối lượng neutrino.

Mời độc giả xem thêm video "Bên trong quả cầu khổng lồ bẫy hạt Neutrino của Trung Quốc" - CCTV

Tuệ Minh (theo Populer Sciene)