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PID2021-124050NB-C31

Financiado

FISICA CON SUPER-KAMIOKANDE Y CONSTRUCCION DE HYPER-KAMIOKANDE EN LA UAM

BUSQUEDA DE NEUTRINOS RELIQUIA DE SUPERNOVA (SRN) CON SUPER-KAMIOKANDE (SK).SK ES SENSIBLE AL SRN A TRAVES DE UN "INVERSE BETA DECAY" (IBD) DE UN ANTINEUTRINO ELECTRONICO CON SU AGUA QUE PRODUCE UN POSITRON Y UN NEUTRON. LA SEÑAL... ver más

01/01/2021

UAM

85K€

Presupuesto del proyecto: 85K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3182

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

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Participantes

UAM

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID

Total investigadores 3182

Presupuesto del proyecto 85K€

Descripción del proyecto BUSQUEDA DE NEUTRINOS RELIQUIA DE SUPERNOVA (SRN) CON SUPER-KAMIOKANDE (SK).SK ES SENSIBLE AL SRN A TRAVES DE UN "INVERSE BETA DECAY" (IBD) DE UN ANTINEUTRINO ELECTRONICO CON SU AGUA QUE PRODUCE UN POSITRON Y UN NEUTRON. LA SEÑAL DEL POSITRON SE DETECTA BIEN. SIN EMBARGO, EN AGUA PURA, LA SEÑAL ASOCIADA AL NEUTRON ES CONSIDERABLEMENTE MAS DEBIL, LO QUE JUNTO CON UN RETARDO DE TIEMPO GRANDE DIFICULTA SU DETECCION. ADEMAS, LOS FONDOS ASOCIADOS CON LA SPALLATION DE MUONES COSMICOS Y LAS INTERACCIONES DE NEUTRINOS ATMOSFERICOS DOMINAN EN LA VENTANA DE BUSQUEDA DE SRN POR LO QUE DEBEN REDUCIRSE DRASTICAMENTE. EL AÑADIR GD A SU AGUA ABRE SUPER-KAMIOKANDE A UNA SEÑAL SRN CON FONDO MUY REDUCIDO EN EL RANGO DE ENERGIA DE ~ 15 A ~ 35 MEV. LA RECONSTRUCCION DE LA REACCION IBD ES, CON GD, MUY BUENA. EL POSITRON ESTA BIEN MEDIDO POR SK A PARTIR DE SU RADIACION DE CHERENKOV. EL NEUTRON SE TERMALIZA DESPUES DE VIAJAR VARIOS CENTIMETROS DURANTE VARIOS MICROSEGUNDOS Y FINALMENTE ES CAPTURADO POR EL GD, EMITIENDO UNOS POCOS FOTONES DE APROX. 8 MEV DE ENERGIA QUE SON TAMBIEN DETECTADOS BIEN POR SK. ESTA DOBLE COINCIDENCIA EN EL TIEMPO Y EL ESPACIO SE TRADUCE EN UNA SEÑAL MUY CLARA Y QUE REDUCE DRAMATICAMENTE EL FONDO A SRN. USANDO MODELOS ACTUALES DE SUPERNOVA, SE ESTIMA QUE SK DETECTARA SIN AMBIGUEDADES DEL ORDEN DE 10 ANTINEUTRINOS SRN EN LOS PROXIMOS AÑOS. A CONTINUACION, SE LISTAN ALGUNOS DETALLES DE LA MEDIDA: IDENTIFICAR LA SEÑAL: DETECCION DE ANTINEUTRINOS VIA IBD. REDUCCION DE RUIDO: CORTES BASICOS (RADIACTIVIDAD, INTERMITENTES PMT, ...). REDUCCION DE SPALLATION: ELIMINACION DE ISOTOPOS RADIACTIVOS PRODUCIDOS POR MUONES COSMICOS. REDUCCION ATMOSFERICA: ELIMINACION DE SEÑALES ATMOSFERICAS CON PIONES / MUONES / GAMMAS Y ESTIMACION DE LA FORMA ESPECTRAL DE LOS NEUTRINOS ATMOSFERICOS DE BAJA ENERGIA MARCADO DE NEUTRONES: SEÑAL DE CAPTURA DE NEUTRONES A PARTIR DE LA DE EXCITACION DE GD DESPUES DE TODO LO ANTERIOR: IDENTIFICACION DE CUALQUIER EVENTO EN EXCESO EN EL RANGO DE ENERGIA E INTENTAR REPRODUCIRLO USANDO LOS MODELOS ACTUALES. LA EXPERIENCIA Y EL CONOCIMIENTO ADQUIRIDOS EN ESOS TRABAJOS SERA CLAVE EN LA PREPARACION DE LA MEDIDA DEL SRN POR HYPER-KAMIOKANDE; POR SUPUESTO SE COMPARTIRA CON NUESTROS COLEGAS DE DIPC Y UO EN NUESTROS TRABAJOS CONJUNTOS AL RESPECTO. CONSTRUCCION DE HYPER-KAMIOKANDE (HK) EL GRUPO UAM ESTA FUERTEMENTE INVOLUCRADO EN HK EN LA PROPIA CONSTRUCCION DEL DETECTOR, ASI COMO EN LA MEDIDA SRN. A DIA DE HOY, EL GRUPO UAM ES LA INSTITUCION LIDER Y RESPONSABLE DE LA CONSTRUCCION DE 20K CUBIERTAS ANTI-IMPLOSION PARA LOS 20K PMTS. DE ACUERDO CON EL CRONOGRAMA ACTUAL PARA SU PRODUCCION EN MASA, ENTRE 2022 Y 2024 EL TRABAJO DE LA UAM ESTARA ENFOCADO A: ENSAYOS DE VALIDACION DEL DISEÑO FINAL PARA SU CERTIFICACION COMO CAPSULAS ANTI-IMPLOSION APTAS PARA HK. EL PROGRAMA CONSTA DE TRES PRUEBAS HIDROSTATICAS POSITIVAS CONSECUTIVAS EN ESPAÑA Y OTRAS TRES DE IMPLOSION INDUCIDA EN JAPON, PARA LAS TRES VARIANTES DEL DISEÑO. ELABORACION DE PROCEDIMIENTOS PARA LA PRODUCCION EN MASA Y SU CONTROL DE CALIDAD. - ESTOS INCLUYEN MEDIDAS DE EMANACION DE RN DE LOS MATERIALES, TRANSMITANCIA DE LA PLACA ACRILICA, TRANSMISION DE LUZ EN AGUA USADA EN PRUEBAS DE REMOJO ETC. - ENSAYOS DE MONTAJE Y SISTEMAS DE FIJACION DE VENTANAS ACRILICAS EN ESPAÑA - PRUEBAS DE PRESION HIDROSTATICA Y DE MONTAJE CADA VARIOS CIENTOS DE UNIDADES FABRICADAS. DOCUMENTACION DE PRODUCCION, BASES DE DATOS. EUTRINOS\SUPERNOVA\LSC\NEUTRONES\GADOLINIO\DSNB\OSCILACIONES\HYPER-KAMIOKANDE\T2K\SUPER-KAMIOKANDE

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