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#class/Ex-V-II #experiment #neutrino
Das Super-Kamiokande Experiment, kurz Super-K oder SK genannt, ist ein Neutrino-Observatorium, das sich in Japan unter dem Berg Ikeno in der Nähe der Stadt Hida, Präfektur Gifu, befindet. Es wird vom Institute for Cosmic Ray Research der Universität Tokio in Zusammenarbeit mit einem internationalen Team betrieben. Das Observatorium ist 1.000 Meter unter der Erde im Mozumi-Bergwerk im Gebiet Kamioka in Hida gelegen und wurde entworfen, um hochenergetische Neutrinos zu detektieren, nach dem Zerfall von Protonen zu suchen, solare und atmosphärische Neutrinos zu studieren und nach Supernovae in der Milchstraße Ausschau zu halten.
Durch den Durchgang durch die Erde müssen einige der Neutrinos eine um ca. 13000km längere Strecke zurücklegen und der Unterschied zwischen den Neutrinos von oben und unten untersucht werden. Es wird beobachtet, dass die \nu_{\mu} bei der längeren Strecke verschwinden.
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Diese Neutrino#Neutrino Oszillation der solaren Neutrinos und deren Häufigkeit im Abstandsabhang ist im folgenden dargestellt
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Die Anlage besteht aus einem zylindrischen Edelstahltank, der 41,4 Meter hoch und 39,3 Meter im Durchmesser ist und 50.000 Tonnen ultrareines Wasser enthält. Der Tank ist durch eine Edelstahlstruktur in einen inneren Detektorbereich (ID) und einen äußeren Detektorbereich (OD) unterteilt. Im ID-Bereich sind 11.146 Photomultiplier-Röhren (PMT) montiert, die das Cherenkov-Licht detektieren, welches entsteht, wenn ein Neutrino mit den Elektronen oder Kernen im Wasser interagiert und dabei ein geladenes Teilchen erzeugt, das sich schneller als das Licht im Wasser bewegt. Der Flavor des Neutrinos, bzw. des geladenen Leptons kann aus der Cherenkov-Strahlung abgeleitet werden; z.B. der Schärfe des Kegels.
Das Super-Kamiokande Projekt wurde 1996 in Betrieb genommen und verkündete 1998 den ersten Beweis für Neutrino-Oszillationen, was die erste experimentelle Beobachtung war, die die Theorie unterstützte, dass Neutrinos eine nicht-null Masse haben. Diese Entdeckung war so bedeutend, dass der Forscher Takaaki Kajita von Super-Kamiokande zusammen mit Arthur McDonald vom Sudbury Neutrino Observatory 2015 den Nobelpreis für Physik für ihre Arbeit zur Bestätigung der Neutrino#Neutrino Oszillation erhielten.
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