Partikulen Fisika Esperimentala

Neutrinoen fisikari buruzko jarduera esperimentala eta horrekin lotutako teknologia berrien garapena

Experimental particle physics

Neutrinoen fisika esperimentalari buruzkoa da ikerketa-lerro hau. Neutrinorik gabeko beta desintegrazio bikoitza aztertzen du (NEXT proiektua). Prozesu horren bidez, neutrinoa bere antipartikula den, hau da, Majorana fermioi bat den, egiaztatu ahal izango da, partikula-fisikan eta kosmologian eragin handia duen galderari erantzunez.

Lerro honetan diharduen duen ikertzaile-taldeak, Europako Espalazio Iturrian neutrino-nukleo sakabanatze elastiko koherentearen detekzioan lidergoa dauka ere, GanESS eta ESSCEvNS proiektuekin. Esperimentu horiei esker, munduko neutroi-iturri ahaltsuena erabili ahal izango da partikula-fisikaren Eredu Estandarra aurrekaririk gabeko sentikortasunarekin proban jartzeko.

Gainera, Hyper-Kamiokande lankidetzaren parte da taldea, zeinak munduko neutrino detektagailurik handiena zabalduko duen, materiaren jatorria eta Eguzkiaren eta supernoben barne-funtzionamendua ikertzeko.

Galdera guzti horiei erantzuteko behar den teknologia esperimentalaren diseinuak eta garapenak lotura naturalak ditu fisikako beste arlo batzuekin (materia kondentsatua, gainazalen fisika, fisika atomikoa, etab.) eta aplikazio teknologikoak sor ditzake detekzioaren edo fisika medikoaren arloetan (PETALO proiektua).

Gai zehatzak

  • NEXT: neutrinorik gabeko beta desintegrazio-erreakzio bikoitza detektatzeko proiektua.
  • PETALO: bereizmen handiko belaunaldi berriko Positroien Jaulkipen Tomografia-eskaner (PET) bat garatzeko proiektua.
  • GanESS: neutroi-nukleo sakabanatze elastiko koherentea detektatzeko proiektua, xenon denbora proiekzio-ganbera batekin.
  • ESSCEvNS: neutroi-nukleo sakabanatze elastiko koherentea detektatzeko proiektua, zesio-ioduroaren kristal kriogenikoekin eta p-motako ukipen-puntuko germanio-detektagailuekin.

Erlazionatutako argitalpenak

  1. Scientific article 1 Search for a nonrelativistic boson in two-body antimuon decay
    J. I. Collar, P. S. Cooper, and C. M. Lewis
    Phys. Rev. Lett. 131, 24 (2023).
  2. Scientific article 2 Demonstration of neutrinoless double beta decay searches in gaseous xenon with NEXT
    P. Novella, M. Sorel, A. Uson, C. Adams, H. Almazan, V. Alvarez, B. Aparicio, I. Aranburu, L. Arazi, I. J. Arnquist, F. Auria-Luna, S. Ayet, C. D. R. Azevedo, K. Bailey, F. Ballester, M. del Barrio-Torregrosa, A. Bayo, J. M. Benlloch-Rodriguez, F. I. G. M. Borges, S. Bounasser, et al.
    J. High Energy Phys. 2023, (2023).
  3. Scientific article 3 Ba+2 ion trapping using organic submonolayer for ultra-low background neutrinoless double beta detector
    P. Herrero-Gómez, J. P. Calupitan, M. Ilyn, A. Berdonces-Layunta, T. Wang, D. G. de Oteyza, M. Corso, R. González-Moreno, I. Rivilla, B. Aparicio, A. I. Aranburu, Z. Freixa, F. Monrabal, F. P. Cossío, J. J. Gómez-Cadenas, C. Rogero and NEXT collaboration
    Nat. Commun. 13, 7741 (2022).
  4. Scientific article 4 Neutral bremsstrahlung emission in xenon unveiled
    C. A. O. Henriques, P. Amedo, J. M. R. Teixeira, D. Gonzalez-Diaz, C. D. R. Azevedo, A. Para, J. Martin-Albo, A. S. Hernandez, J. J. Gomez-Cadenas, D. R. Nygren, C. M. B. Monteiro, C. Adams, V. Alvarez, L. Arazi, I. J. Arnquist, K. Bailey, F. Ballester, J. M. Benlloch-Rodriguez, F. I. G. M. Borges, N. Byrnes, et al.
    Phys. Rev. X 12, 2 (2022).
  5. Scientific article 5 Supernova model discrimination with Hyper-Kamiokande
    K. Abe, P. Adrich, H. Aihara, R. Akutsu, I. Alekseev, A. Ali, F. Ameli, I. Anghel, V. Anthony, M. Antonova, A. Araya, Y. Asaoka, Y. Ashida, V. Aushev, F. Ballester, I. Bandac, M. Barbi, G. J. Barker, G. Barr, M. Batkiewicz-Kwasniak, et al.
    Astrophys. J. 916, 1 (2021).
  6. Scientific article 6 Sensitivity of a tonne-scale NEXT detector for neutrinoless double-betadecay searches
    C. Adams, V. Alvarez, L. Arazi, I. J. Arnquist, C. D. R. Azevedo, K. Bailey, F. Ballester, J. M. Benlloch-Rodriguez, F. I. G. M. Borges, N. Byrnes, S. Carcel, V. Carrion, S. Cebrian, E. Church, C. A. N. Conde, T. Contreras, A. A. Denisenko, G. Diaz, J. Diaz, J. Escada, et al.
    J. High Energy Phys. 2021, 164 (2021).
  7. Scientific article 7 Fluorescent bicolour sensor for low-background neutrinoless double β decay experiments
    I. Rivilla, B. Aparicio, J. M. Bueno, D. Casanova, C. Tonnele, Z. Freixa, P. Herrero, C. Rogero, I. Miranda, R. M. Martinez-Ojeda, F. Monrabal, B. Olave, T. Schafer, P. Artal, D. Nygren, F. P. Cossio, and J. J. Gomez-Cadenas
    Nature 583, 48+ (2020).
  8. Scientific article 8 Coherent elastic neutrino-nucleus scattering at the European SpallationSource
    D. Baxter, J. I. Collar, P. Coloma, C. E. Dahl, I. Esteban, P. Ferrario, J. J. Gomez-Cadenas, M. C. Gonzalez-Garcia, A. R. L. Kavner, C. M. Lewis, F. Monrabal, J. M. Vidal, P. Privitera, K. Ramanathan, and J. Renner
    J. High Energy Phys. 2020, (2020).
  9. Scientific article 9 Electroluminescence TPCs at the thermal diffusion limit
    C. A. O. Henriques, C. M. B. Monteiro, D. Gonzalez-Diaz, C. D. R. Azevedo, E. D. C. Freitas, R. D. P. Mano, M. R. Jorge, A. F. M. Fernandes, J. J. Gomez-Cadenas, L. M. P. Fernandes, C. Adams, V. Alvarez, L. Arazi, K. Bailey, F. Ballester, J. M. Benlloch-Rodriguez, F. I. G. M. Borges, A. Botas, S. Carcel, J. V. Carrion, et al.
    J. High Energy Phys. 2019, 1 (2019).