Η Ιαπωνία θα κατασκευάσει τον μεγαλύτερο ανιχνευτή νετρονίων στον κόσμο, μετά από σχετική έγκριση του υπουργικού συμβουλίου. Η χρηματοδότηση του φιλόδοξου σχεδίου θα κοστίσει σχεδόν 65 δισεκατομμύρια γεν (περίπου 600 εκατομμύρια δολάρια).

Ο ανιχνευτής Hyper-Kamiokande θα δημιουργηθεί μέσα σε ένα γιγάντιο υπόγειο σπήλαιο, που θα ανοιχτεί δίπλα στο ορυχείο Καμιόκα της πόλης Χίντα και θα περιλαμβάνει 260.000 τόνους απολύτως καθαρού νερού, έχοντας πενταπλάσιο όγκο σε σχέση με τον ήδη τεράστιο ανιχνευτή νετρονίων Super-Kamiokande.

Οι Ιάπωνες φυσικοί έχουν βάλει τα δυνατά τους να κάνουν πρώτοι στον κόσμο επαναστατικές ανακαλύψεις σε σχέση με τα φευγαλέα νετρόνια, τα οποία προέρχονται από διάφορες πηγές, όπως η κοσμική ακτινοβολία, ο Ήλιος, οι εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων (σούπερ-νόβα) και οι επιταχυντές σωματιδίων.

Εκτός από τη «σύλληψη» των ίδιων των νετρονίων, που αποτελούν σωματίδια-φαντάσματα, οι επιστήμονες της Ιαπωνίας φιλοδοξούν να δουν αυθόρμητη διάσπαση των πρωτονίων σε ατομικούς πυρήνες, κάτι που, αν παρατηρηθεί, θα ήταν επαναστατικό, καθώς ποτέ έως τώρα δεν το έχουν δει οι φυσικοί. Ελπίζουν, επίσης, να μελετήσουν τις διαφορές στη συμπεριφορά των νετρίνων και των αντινετρίνων (σωματιδίων αντι-ύλης), μία ασυμμετρία που ίσως βοηθήσει στην κατανόηση του γιατί το σύμπαν περιέχει κυρίως ύλη, αλλά λίγη αντι-ύλη.

Η ιαπωνική κυβέρνηση δεν έχει ακόμη κάνει επίσημη ανακοίνωση ότι θα προχωρήσει στην υλοποίηση του ανιχνευτή Hyper-Kamiokande, αλλά πολλοί επιστήμονες δήλωσαν στο «Nature» ότι το ιαπωνικό υπουργικό συμβούλιο ενέκρινε στις 13 Δεκεμβρίου την πρώτη δόση ύψους 3,5 δισεκατομμυρίων γεν (32 εκατ. δολαρίων). Θα πρέπει να ακολουθήσει η έγκριση του προϋπολογισμού του σχεδίου και από το ιαπωνικό Κοινοβούλιο, κάτι που αναμένεται να γίνει τον Ιανουάριο.

Η Ιαπωνία θα καλύψει τα τρία τέταρτα (75%) του συνολικού κόστους των 64,9 δισ. γεν, ενώ το υπόλοιπο 25% θα καλυφθεί από τους διεθνείς συνεργάτες του σχεδίου, καθώς αρκετές ακόμη χώρες θα εμπλακούν στον νέο υπερ-ανιχνευτή, αν και η συνεισφορά τής κάθε μίας δεν έχει καθοριστεί μέχρι στιγμής.

Ο ανιχνευτής Hyper-Kamiokande θα αποτελείται από μία δεξαμενή νερού με βάθος 75 και πλάτος 68 μέτρα. Ο υπόγειος χώρος που θα φιλοξενηθεί θα δημιουργηθεί με εκρηκτικά, σε απόσταση οκτώ χιλιομέτρων από τις εγκαταστάσεις του ορυχείου Καμιόκα. Η δεξαμενή θα εφοδιαστεί με ευαίσθητους φωτο-ανιχνευτές που θα μπορούν να «πιάσουν» τις αμυδρές λάμψεις που εκπέμπονται, όταν ένα νετρίνο, αφού διαπεράσει τους βράχους, συγκρουστεί με ένα άτομο μέσα στο νερό, με αποτέλεσμα να εκτοξευθεί ένα φορτισμένο σωματίδιο με μεγάλη ταχύτητα.

Ο νέος ανιχνευτής, γνωστός και ως Hyper-K, θα είναι το ένα από τα τρία μεγάλα πειράματα επόμενης γενιάς για την ανίχνευση νετρίνων, που θα τεθούν σε λειτουργία μέσα στη δεκαετία του 2020. Τα άλλα δύο είναι το πείραμα DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) που αναμένεται να ξεκινήσει στις ΗΠΑ το 2025 και το JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) που θα αρχίσει στην Κίνα το 2021.

ιαπωνίαανιχνευτής νετρονίων