26 августа 2025 года подземная нейтринная обсерватория JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) начала работу на физический эксперимент. Международная коллаборация ученых эксперимента, в которую входят сотрудники Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ, официально объявила о завершении заполнения центрального детектора JUNO 20 тысячами тонн жидкого сцинтиллятора и приступила к регистрации физических событий. Цель эксперимента — определение упорядоченности масс нейтрино и прецизионное измерение параметров осцилляций нейтрино.

На юге КНР завершено строительство подземной нейтринной обсерватории Цзянмэнь. Это крупнейший в мире эксперимент такого типа и первый среди нового поколения, вышедший на этап набора данных. Экспериментальный зал установки JUNO защищают от космических мюонов 700 метров горных пород. Детектор, наполненный 20 000 тонн жидкого сцинтиллятора, использует 20 000 двадцатидюймовых и около 25 000 трехдюймовых фотоумножителей для регистрации взаимодействий антинейтрино, излучаемых мощным реакторным комплексом. Среднее расстояние между реакторами и детектором JUNO составляет около 53 км, что обеспечивает максимальную чувствительность эксперимента к определению иерархии масс нейтрино — ключевой задаче коллаборации. При участии более чем 700 ученых из 17 стран JUNO также будет исследовать нейтрино от сверхновых, Солнца и Земли.

Подземная нейтринная обсерватория в Цзянмэне 26 августа 2025 года успешно завершила заполнение центрального детектора двадцатью тысячами тонн жидкого сцинтиллятора и приступила к набору физических данных. Предварительный технический набор данных показал, что ключевые характеристики работы детектора соответствуют проектным ожиданиям или превосходят их. Это позволит JUNO ответить на один из важнейших вопросов современной физики частиц — определить порядок масс нейтрино: тяжелее ли третье состояние (ν₃), чем второе (ν₂).

Профессор Ифан Ван, исследователь Института физики высоких энергий Китайской академии наук (IHEP) и руководитель JUNO, отметил: «Завершение заполнения детектора JUNO и начало сбора данных — это историческая веха. Впервые в мире заработал детектор такого масштаба и такой точности, специально предназначенный для изучения нейтрино. JUNO позволит нам ответить на фундаментальные вопросы о природе материи и Вселенной».

В отличие от других экспериментов, в JUNO определение порядка масс нейтрино не опирается на эффекты их распространения в веществе Земли и в значительной мере свободно от связанных с ними неопределенностей. Кроме того, JUNO более чем в 10 раз повысит точность определения фундаментальных параметров лептонного сектора Стандартной модели и станет ключевым инструментом в исследованиях нейтрино от сверхновых, Солнца и Земли, а также в поисках стерильных нейтрино и распада протона.

Главный инженер JUNO, доктор Сяоянь Ма, подчеркнула, что строительство JUNO оказалось чрезвычайно сложной задачей, которая потребовала не только новых идей и технологий, но и многих лет тщательного планирования, тестирования и напряженного труда. «Строгие требования по чистоте, стабильности и безопасности удалось выполнить благодаря самоотверженной работе сотен инженеров и техников. Их командная работа и преданность делу превратили смелый проект в действующий детектор, готовый открыть новое окно в мир нейтрино», — рассказала д-р Сяоянь Ма.

JUNO рассчитан на научную эксплуатацию сроком до 30 лет с возможностью модернизации до ведущего в мире эксперимента по поиску безнейтринного двойного бета-распада. Такая модернизация позволит исследовать абсолютную шкалу масс нейтрино и проверить, относятся ли нейтрино к частицам Майораны. Это затрагивает фундаментальные вопросы на стыке физики частиц, астрофизики и космологии, и может радикально изменить наше понимание Вселенной.

«Достигнутое нами сегодня выдающееся событие стало возможным благодаря плодотворному международному сотрудничеству, в которое внесли вклад многие исследовательские группы за пределами Китая, привнеся в JUNO свой опыт, накопленный в предыдущих экспериментах с жидким сцинтиллятором. Мировое сообщество специалистов по жидким сцинтилляторам довело эту технологию до ее пределов, открыв путь к амбициозным физическим целям эксперимента», — отметил профессор Джоаккино Рануччи, заместитель руководителя JUNO и профессор Миланского университета и INFN-Милан.

«Фотоумножители — это глаза детектора. В JUNO используются ФЭУ с рекордной чувствительностью к регистрации света. Сотрудники ОИЯИ разработали и применили уникальную методику их исследования и тестирования. Наши сотрудники разработали и ввели в эксплуатацию системы питания для больших и малых ФЭУ, мюонный вето-детектор, внесли значительный вклад в разработку и создание детектора TAO и в сборку многих других систем эксперимента», — сообщил заместитель руководителя проекта JUNO в ОИЯИ, начальник сектора методических исследований ЛЯП ОИЯИ Николай Анфимов.

«Мы также создали в Дубне вычислительный центр для хранения данных, их моделирования, реконструкции и анализа. Наша группа активно участвует в анализе экспериментальных данных JUNO. Сейчас все силы направлены на исследование осцилляций реакторных антинейтрино, регистрируемых в нашем детекторе», — добавил заместитель руководителя проекта JUNO в ОИЯИ, начальник сектора реакторных нейтрино ЛЯП ОИЯИ Максим Гончар.

Руководитель проекта JUNO в ОИЯИ, заместитель директора ЛЯП ОИЯИ Дмитрий Наумов отметил, что Институт участвует в проекте с самого его начала: «JUNO — результат настоящих международных усилий. Наша команда внесла вклад во многие ключевые элементы. Кроме нашего института, в проекте активно участвуют еще две группы из России: НИИЯФ МГУ и ИЯИ РАН. Работать бок о бок с коллегами в Китае и по всему миру было и вызовом, и честью. Приятно видеть, что эти усилия воплотились в детекторе, который будет служить мировой науке десятилетиями».

По информации группы научных коммуникаций
Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ