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Borexino es un experimento de física de partículas que tiene como objetivo estudiar neutrinos de bajas energías (menores de 1 MeV).[1]
El detector es el calorímetro de centelleador líquido más radio-puro del mundo, encargado de detectar neutrinos a través de su dispersión elástica en los electrones de las moléculas aromáticas del centelleador, que emiten señales luminosas digitalizables para su posterior análisis. El detector está contenido en una esfera de acero inoxidable de 13.7 m de diámetro, que se encarga también de servir de soporte mecánico para más de 2200 fotomultiplicadores (PMTs), y está protegido por un Tanque de Agua que le sirve de escudo frente a radiactividad natural externa y se encarga de identificar muones cósmicos que consiguen atravesar la gran masa de montaña bajo la que se encuentra.
El propósito principal del experimento es medir el flujo de neutrinos solares con alta precisión, en particular los provenientes del decaimiento radioactivo de berilio-7 en el Sol. Esta medición permite profundizar el conocimiento de los procesos de fusión nuclear que se dan en el centro del Sol (por ej., las reacciones nucleares en sí, la composición solar, la opacidad de sus componentes, distribución de materia...), y también ayuda a determinar propiedades de la propagación y oscilación de neutrinos, entre ellas el "efecto materia" (Mikheyev–Smirnov–Wolfenstein). Otros objetivos del experimento incluyen la detección de neutrinos solares producidos por el boro-8, las cadenas pp y pep y el ciclo CNO, como también de antineutrinos procedentes de la Tierra y de centrales nucleares alrededor del mundo. Es también posible que Borexino detecte neutrinos producidos por supernovas dentro de nuestra galaxia.[2] Por lo tanto, Borexino es miembro de SNEWS (Sistema de Alerta Temprana de Supernovas).[3] Además de todo ello, sus datos se utilizan para búsquedas de procesos raros y partículas aún desconocidas.
El experimento está situado en los Laboratorios Nacionales del Gran Sasso (LNGS), cerca de L'Aquila, Italia, y está patrocinado por una colaboración internacional con investigadores de Italia, Estados Unidos, Alemania, Polonia, Francia y Rusia. Borexino es financiado por varias agencias nacionales, incluyendo el Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) y la Fundación Nacional de Ciencia americana (NSF).[4] En mayo de 2010, Borexino cumplió 10 años desde el inicio de su toma de datos en 2007.
El proyecto SOX (Short-distance neutrino Oscillations with boreXino, u Oscilaciones de neutrinos a Corta distancia con boreXino)[5] se hubiera encargado de estudiar la posible existencia de neutrinos estériles ligeros u otros efectos de oscilación anómalos a cortas distancias (en torno a metros) en la propagación de neutrinos, gracias a una fuente radiactiva situada a corta distancia del experimento. Este proyecto fue cancelado pocos meses antes de dar inicio (finales de 2017) debido a la imposibilidad de contar con una fuente lo suficientemente potente.
- ↑ Science and Technology of BOREXINO: A Real Time Detector for Low Energy Solar Neutrinos at arXiv.org
- ↑ "Supernova Neutrino Detection in Borexino" at arXiv.org
- ↑ Alimonti, G.; Arpesella, C.; Back, H.; Balata, M.; Bartolomei, D.; Bellefon, A. de; Bellini, G.; Benziger, J. et al.. «The Borexino detector at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso». Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 600 (3): 568-593. doi:10.1016/j.nima.2008.11.076. Consultado el 26 de octubre de 2017.
- ↑ Saggese, Paolo. «Borexino Experiment Official Web Site». borex.lngs.infn.it. Consultado el 26 de octubre de 2017.
- ↑ Caminata, Alessio. «The SOX project». web.ge.infn.it (en inglés británico). Archivado desde el original el 19 de octubre de 2017. Consultado el 26 de octubre de 2017.