Hyper-Kamiokande

Projekt jest realizowany w ramach programu  “Wsparcie udziału polskich zespołów naukowych w międzynarodowych projektach infrastruktury badawczej” ogłoszonego w dniu 2 lipca 2021 r. przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Numer umowy: Nr 2022/WK/15

Finansowanie ze środków Ministerstwa: 67 596 799,26 zł

Skład krajowego konsorcjum: Narodowe Centrum Badań Jądrowych (Wnioskodawca), Uniwersytet Warszawski, Politechnika Warszawska, Uniwersytet Śląski w Katowicach, Uniwersytet Wrocławski, Instytut Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk, Uniwersytet Jagielloński, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Centrum Astronomiczne im. M. Kopernika PAN

Okres realizacji: od 1 grudnia 2022 do 30 listopada 2027

Kierownik projektu: prof.dr hab. Ewa Rondio

Ofi­cjalna strona pro­jektu: https://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/hk/

FINANSOWANE ZE ŚRODKÓW BUDŻETU PAŃSTWA

Hyper-Kamiokande będzie podziemnym detektorem promieniowania wykorzystującym zjawisko Czerenkowa do rejestracji wytworzonych przez neutrina cząstek naładowanych i pomiaru ich energii. Będzie on 5-krotnie większy (258 kt masy wody) niż obecnie działający w Japonii detektor Super-Kamiokande. Zaletą tego typu detektorów jest prosta zasada działania: duża objętość wypełniona bardzo czystą wodą, otoczona detektorami światła (fotopowielaczami). Trudność przy budowie Hyper-Kamiokande będą stanowić ogromne rozmiary zbiornika w kształcie walca o wysokości 71 m i średnicy 68 m, co wymaga wydrążenia w skale odpowiednio dużej groty. Całość musi być umieszczona głęboko pod powierzchnią ziemi (ok. 650 m), dla osłony detektora przed promieniowaniem kosmicznym. Taki rozmiar i lokalizacja przedstawiają nowe wyzwania eksperymentalne i inżynierskie, gdyż będzie to największy na świecie obiekt tego typu. W eksperymencie Hyper-Kamiokande uczestniczy obecnie ponad 600 osób z 22 krajów.

Projekt obejmuje ważny wkład grup polskich w budowę układu detekcyjnego eksperymentu Hyper-Kamiokande i przygotowanie narzędzi do rekonstrukcji i analizy oddziaływań neutrin. Główne zadania projektu obejmują:  

• Opracowanie i produkcja liniowego akceleratora elektronów wraz z systemem sterowania wiązką do kalibracji detektora.
• Budowa modułów fotopowielaczy multi-PMT dla Hyper-Kamiokande i eksperymentu testowego  WCTE (Water Cherenkov Test Experiment) w CERN.
• Opracowanie i wykonanie elektroniki front-end, która będzie umieszczona pod wodą, możliwie blisko fotopowielaczy.
• Opracowanie modeli oddziaływań neutrin w generatorze NuWro i rozwój narzędzi do analizy danych.
• Rozwijanie infrastruktury obliczeniowej/walidacyjnej dla eksperymentu.