T2K: Różnice pomiędzy wersjami

'''T2K''' (ang. ''[[Tokai, Ibaraki|Tokai]] to Kamioka'') to eksperyment z dziedziny [[fizyka cząstek elementarnych|fizyki cząstek]], badający [[oscylacje neutrin]] [[neutrina akceleratorowe|akceleratorowych]]. Eksperyment jest prowadzony w [[Japonia|Japonii]] przez międzynarodową współpracę około 500 fizyków i inżynierów z ponad 60 instytucji badawczych z kilkunastu krajów z [[Europa|Europy]], [[Azja|Azji]] i [[Ameryka Północna|Ameryki Północnej]]<ref>{{Cytuj stronę |język=en |tytuł = Oficjalna strona eksperymentu T2K - "T2K collaboration"|data = |opublikowany = t2k-experiment.org |url = https://t2k-experiment.org/t2k/collaboration/}}</ref> i jest uznanym eksperymentem [[CERN]]-owskim (RE13)<ref>{{cytuj |język=en |url=http://committees.web.cern.ch/rec/welcome.html|tytuł=Recognized Experiments at CERN |praca=The CERN Scientific Committees |opublikowany=CERN}}</ref><ref>{{cytuj |język=en |url=https://greybook.cern.ch/greybook/experiment/detail?id=RE13 |tytuł=RE13/T2K : The long-baseline neutrino experiment |praca=The CERN Experimental Programme |opublikowany=CERN}}</ref>.

 

 

Intensywna wiązka neutrin mionowych wytwarzana jest w ośrodku [[J-PARC|J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex)]] w miejscowości [[Tokai, Ibaraki|Tokai]] na wschodnim wybrzeżu [[Japonia|Japonii]]. Wiązka skierowana jest w stronę dalekiego detektora [[Super-Kamiokande]] znajdującego się w odległości 295 km w mieście [[Hida]] w [[prefektura Gifu|prefekturze Gifu]]. Właściwości i skład strumienia neutrin mierzony jest najpierw za pomocą układu bliskich detektorów umieszczonych 280 m od miejsca produkcji wiązki na terenie ośrodka J-PARC, a następnie powtórnie w detektorze Super-Kamiokande. Porównanie zawartości neutrin poszczególnych [[zapach (mechanika kwantowa)|zapachów]] w tych dwóch lokalizacjach pozwala na pomiar prawdopodobieństwa oscylacji na drodze między bliskim i dalekim detektorem. Super-Kamiokande umożliwia rejestrację oddziaływań zarówno neutrin mionowych, jak i elektronowych, a tym samym na pomiar zanikania strumienia neutrin mionowych, jak również pojawiania się neutrin elektronowych w wiązce. <ref name="t2knim">{{cytuj |język=en |autor=* T2K Collaboration |data=2011 |tytuł=The T2K Experiment |czasopismo=Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment |wolumin=659 |numer=1 |s=106–135 |arxiv=1106.1238 |doi=10.1016/j.nima.2011.06.067 |bibcode = 2011NIMPA.659..106A }}</ref>

* Potwierdzenie pojawiania się neutrin elektronowych w wiązce neutrin mionowych (ν_μ → ν_e), co było pierwszym przypadkiem, gdy neutrina wyprodukowane w jednym stanie zapachowym zostały bezpośrednio zaobserowowane jako neutrina o innym zapachu.<ref name="1106.2822" /><ref name="1304.0841">{{cytuj pismo |język=en |autor=T2K Collaboration |tytuł=Evidence of electron neutrino appearance in a muon neutrino beam |czasopismo=Physical Review D |data=5 August 2013 |wolumin=88 |wydanie=3 |strony=032002 |doi=10.1103/PhysRevD.88.032002|arxiv=1304.0841|bibcode=2013PhRvD..88c2002A }}</ref>

* Najdokładniejszy na świecie pomiar parametru ''θ''₂₃.<ref name = "1403.1532" />

* Limity na wartości parametry związane z oscylacjami neutrin sterylnych na podstawie analiz z użyciem bliskiego detektora ND280<ref>{{cytuj pismo |język=en |autor=T2K Collaboration |tytuł=Search for short baseline nue disappearance with the T2K near detector |czasopismo=Physical Review D |data=16 March 2015 |wolumin=91 |wydanie=5 |strony=051102 |doi=10.1103/PhysRevD.91.051102 |arxiv=1410.8811|bibcode=2015PhRvD..91e1102A }}</ref> i dalekiego detektora [[Super-Kamiokande]]<ref>{{cytuj pismo |język=en |autor=T2K Collaboration |tytuł=Search for light sterile neutrinos with the T2K far detector Super-Kamiokande at a baseline of 295 km |czasopismo=Physical Review D |data=30 April 2019 |wolumin=99 |wydanie=7 |strony=071103 |doi=10.1103/PhysRevD.99.071103 |arxiv=1902.06529|bibcode=2019PhRvD..99g1103A }}</ref>.

* Różnorodne pomiary [[przekrój czynny|przekrojów czynnych]] na oddziaływania neutrin i antyneutrin elektronowych<ref>{{cytuj | autor=* T2K Collaboration |tytuł=Measurement of the charged-current electron (anti-)neutrino inclusive cross-sections at the T2K off-axis near detector ND280 | czasopismo=arXiv |data=27 lutego 2020 | arxiv=2002.11986}}</ref><ref>{{cytuj |autor=* T2K Collaboration |tytuł=Measurement of the electron neutrino charged-current interaction rate on water with the T2K ND280 pi0 detector |czasopismo=Physical Review D |data=19 czerwca 2015 |wolumin=91 |numer=11 |s=112010 |doi=10.1103/PhysRevD.91.112010|bibcode=2015PhRvD..91k2010A }}</ref> i mionowych, w tym inkluzywne oddziaływania przez [[bozon W|prądy naładowane]] (CC)<ref>{{cytuj pismo | autor=T2K Collaboration |tytuł=Measurement of the inclusive numu charged current cross section on carbon in the near detector of the T2K experiment |czasopismo=Physical Review D |data=7 May 2013 |wolumin=87 |wydanie=9 |doi=10.1103/PhysRevD.87.092003|arxiv=1302.4908}}</ref>, oddziaływania CC bez pionów<ref>{{cytuj pismo | autor=T2K Collaboration |tytuł=Measurement of double-differential muon neutrino charged-current interactions on C8H8 without pions in the final state using the T2K off-axis beam |czasopismo=Physical Review D |data=21 June 2016 |wolumin=93 |wydanie=11 |strony=112012 |doi=10.1103/PhysRevD.93.112012|arxiv=1602.03652|bibcode=2016PhRvD..93k2012A }}</ref><ref>{{cytuj pismo |autor=T2K Collaboration|tytuł=Measurement of the numu charged-current quasielastic cross section on carbon with the ND280 detector at T2K |czasopismo=Physical Review D |data=11 December 2015 |wolumin=92 |wydanie=11 |doi=10.1103/PhysRevD.92.112003|arxiv=1411.6264}}</ref><ref>{{cytuj |autor=* T2K Collaboration |tytuł=First combined measurement of the muon neutrino and antineutrino charged-current cross section without pions in the final state at T2K | czasopismo=arXiv |data=21 lutego 2020|arxiv=2002.09323}}</ref> i z pojedynczym pionem<ref>{{cytuj pismo |autor=T2K Collaboration |tytuł=First measurement of the muon neutrino charged current single pion production cross section on water with the T2K near detector |czasopismo=Physical Review D |data=26 January 2017 |wolumin=95 |wydanie=1 |strony=012010 |doi=10.1103/PhysRevD.95.012010|arxiv=1605.07964|bibcode=2017PhRvD..95a2010A }}</ref> w stanie końcowym, koherentna produkcja pionów<ref>{{cytuj pismo |autor=T2K Collaboration |tytuł=Measurement of Coherent pi+ Production in Low Energy Neutrino-Carbon Scattering |czasopismo=Physical Review Letters |data=4 November 2016 |wolumin=117 |wydanie=19 |strony=192501 |doi=10.1103/PhysRevLett.117.192501|pmid=27858422 |arxiv=1604.04406|bibcode=2016PhRvL.117s2501A }}</ref>, oddziaływania przez [[bozon Z|prądy neutralne]]<ref>{{cytuj pismo |autor=T2K Collaboration |tytuł=Measurement of the neutrino-oxygen neutral-current interaction cross section by observing nuclear deexcitation gamma rays |czasopismo=Physical Review D |data=31 October 2014 |wolumin=90 |wydanie=7 |strony=072012 |doi=10.1103/PhysRevD.90.072012|arxiv=1403.3140|bibcode=2014PhRvD..90g2012A }}</ref> itd. na różnych tarczach, takich jak [[węgiel (pierwiastek)|węgiel]], [[woda]] i [[żelazo]]<ref>{{cytuj pismo |autor=T2K Collaboration |tytuł=Measurement of the muon neutrino charged-current cross sections on water, hydrocarbon and iron, and their ratios, with the T2K on-axis detectors |czasopismo=Progress of Theoretical and Experimental Physics |data=September 2019 |wolumin=2019 |wydanie=9 |strony=093C02 |doi=10.1093/ptep/ptz070|arxiv=1904.09611 |bibcode=2019PTEP.2019i3C02A }}</ref>.