JUNO

JUNO

Staff

A. Garfagnini, R. BrugneraA. Giaz, C. Sirignano

Dottorandi

D. Pedretti, F. Sawi

Collaboratori esterni (INFN)

M. Bellato, F. Dal Corso, S. Dusini, I. Lippi,M. Mezzetto, L. Stanco

Attività di ricerca:

JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) è un rivelatore di grandi dimensioni per la fisica del neutrino in fase di costruzione nel sud della Cina. Grazie all'importante massa attiva (20k tonnellate di scintillatore liquido) e all'elevata risoluzione energetica (3% per energie di 1 MeV), permetterà di determinare la gerarchia di massa dei neutrini e di misurare con precisioni mai ottenute in precedenza i parametri delle oscillazioni dei neutrini: θ12, Δm212 e Δmee2, con errori inferiori a 1%. La domanda se l'autostato di massa ν3 sia più pesante o leggero degli autostati ν1 e ν2 è uno degli aspetti fondamentali, ancora senza risposta, nella teoria del Modello Standard per il settore leptonico. Pertanto la determinazione della gerarchia di massa assume risvolti fondamentali sullo studio sulla natura del neutrino (termini di massa di Dirac e di Majorana) e potrà portare alla formulazione di una teoria del flavour. Oltre rivelare i neutrini prodotti dai vicini reattori nucleari Yangjiang e Taishan, JUNO potrà studiare i neutrini atmosferici, i neutrini solari, i geo-neutrini e i neutrini prodotti da un'eventuale esplosione di supernova.
Il rivelatore centrale (una sfera di 40 metri di diametro) sarà riempito da circa 20k tonnellate di scintillatore liquido. La luce di scintillazione prodotta grazie alle interazioni dei neutrini sarà rivelata da un elevato numero (18000) di fotomoltiplicatori di grandi dimensioni. Grazie all'elevata risoluzione energetica prevista (circa 3% a 1 MeV), l'esperimento avrà delle prestazioni uniche e di gran lunga superiori a quelle degli esperimenti BOREXINO (al Gran Sasso, in Italia) e KamLand (in Giappone), attualmente lo stato dell'arte per la rivelazione dei neutrini con scintillatore liquido. Inoltre l'elevata purezza in termini di contaminazioni radioattive naturali e la trasparenza dello scintillatore saranno un ingrediente molto importante per la riuscita dell'esperimento.
La Collaborazione internazionale JUNO è composta da oltre cinquecento scienziati provenienti da settanta istituti distribuiti principalmente tra Cina ed Europa, con una partecipazione anche di alcuni istituzioni del Nord e Sud America. Per l'Italia, oltre a Padova, l'INFN è coinvolto con le sezioni di Catania, Ferrara, Milano Statale e Milano Bicocca, Roma 3 e con i laboratori di Frascati. L'attività principale del gruppo di Padova è legata alla progettazione e alla costruzione dell'elettronica di readout dei fotomoltiplicatori dell'esperimento, con la Global Control Unit, la parte digitale di acquisizione e processamento del segnale; caratteristica unica dell'esperimento è che l'elettronica di readout sarà integrata ai fotomoltiplicatori, riducendo al minimo la lunghezza e il numero dei cavi e ottimizzando il rapporto segnale/rumore.

Altre informazioni:
link to the experiment Web Page: http://juno.ihep.cas.cn/
Pubblicazioni recenti:
Fengpeng An et al, Neutrino Physics with JUNO, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 43 (2016) 03040 doi:10.1088/0954-3899/43/3/030401