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Hyper-K: Japão vai construir o maior detector de neutrinos do mundo

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por Kamila Jessie
| 10/01/2020 2 min

Hyper-K: Japão vai construir o maior detector de neutrinos do mundo

por Kamila Jessie | 10/01/2020
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O Japão deve construir o maior detector de neutrinos da história e o tamanho do experimento é excepcional. O Hyper-K (Hyper-Kamiokande) vai conter 260.000 toneladas de água ultrapura. Isso equivale a mais de cinco vezes o volume do seu similar, já enorme, o Super-Kamiokande. O novo detector será construído dentro de uma caverna gigantesca a ser escavada ao lado da mina Kamioka e, segundo os físicos, trará descobertas inovadoras sobre os neutrinos, partículas presentes em todo lugar.

hyper-k detector de neutrinos
Imagem: businessinsider.com

O objetivo de construir o Hyper-K em um tamanho tão grande é detectar um número sem precedentes de neutrinos, provenientes de diversas fontes, mas difíceis de detectar por serem partículas neutras. Exemplos delas são raios cósmicos, o Sol, supernovas e feixes produzidos artificialmente por um acelerador de partículas. Além de capturar neutrinos, ele monitorará a água quanto à possível decaimento espontâneo de prótons nos núcleos atômicos, o que, se observado, seria uma descoberta revolucionária.

O Hiper-K

O Hyper-K consistirá em um tanque em forma de tambor com 71 metros de profundidade e 68 metros de largura. Uma sala para abrigar o tanque será escavada com cargas explosivas em um local a 8 km das instalações existentes de Kamioka, para evitar vibrações que perturbem o detector de ondas gravitacionais KAGRA, que está prestes a começar a operar. O local de Kamioka foi escolhido décadas atrás devido às instalações de mineração existentes e à alta qualidade da rocha, além do suprimento abundante de água doce.

Como no Super-K, o tanque de água dentro do Hyper-K será revestido com detectores de luz sensíveis chamados fotomultiplicadores. Eles capturam flashes fracos emitidos quando um neutrino colide com um átomo na água, fazendo com que uma partícula carregada atire em alta velocidade.

O Hyper-K será um dos três principais experimentos de neutrinos da próxima geração a serem iniciados na década de 2020; os outros são o Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), que deve começar nos Estados Unidos em 2025, e o Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) na China, que deve começar a coletar dados em 2021. A escala dos experimentos de física para estudar partículas pequenas segue nos impressionando.

Quanto custará o Hyper-K?

Embora o governo ainda não tenha feito uma declaração oficial sobre a aprovação do orçamento, cientistas especularam que o gabinete do país aprovou a primeira parcela de 3,5 bilhões de ienes (equivalente a 32 milhões de dólares americanos) para a construção. Mas ainda é necessário que esse hiper-orçamento seja aprovado pelo parlamento japonês. Contudo, estima-se que a construção irá requerer um total de 600 milhões de dólares.

Fonte: Nature.

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Kamila Jessie

Doutoranda em Hidráulica e Saneamento na USP, formada em Engenheira Ambiental e Sanitária, sonhadora em tempo integral, amante de ciências e inventividades.

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