Neuer Neutrinodetektor in Japan geplant

Die Wissenschafter der Hyper-Kamiokande-Zusammenarbeit (Hyper-K) hoffen, mit einem neuen Detektor unter anderen eine Antwort auf die Frage zu finden, warum unser Universum wohl nur aus Materie besteht. Der Detektor soll zudem bei der Erforschung der Neutrino-Oszillation helfen. Man hofft daneben auch herauszufinden, ob sich Neutrinos von ihren Antiteilchen unterscheiden. Das Hyper-K-Experiment soll darüber hinaus Licht ins Verständnis der Dunklen Materie bringen. «Das Einzigartige an Hyper-K ist seine Grösse und Auflösung», erklärt Tsuyoshi Nakaya von der Universität Kyoto, der das Steuerungskomitee der Hyper-K-Zusammenarbeit leitet. Am Projekt sind derzeit Institute aus 13 Ländern beteiligt. Für die Schweiz machen die Universitäten Bern und Genf sowie die ETH Zürich am Projekt mit.

Zentrales Element des Hyper-K-Experiments sind zwei riesige, zylinderförmige Tanks mit einer Höhe von gut 50 m und einer Länge von fast 250 m, an deren Innenwand rund 99’000 hochempfindliche Lichtsensoren (Fotomultiplikatoren) befestigt sind. Die Neutrinos fliegen durch die mit rund 1 Mio. t Reinstwasser gefüllten Tanks und erzeugen dabei Tscherenkowstrahlung, welche die Lichtsensoren detektieren. Um die Messvorrichtung von störender Hintergrundstrahlung abzuschirmen, werden die Tanks in den Untergrund in mehrere Hundert Meter Tiefe verlegt. Derzeit werden die Tochibora- und die Mozumi-Mine in der Nähe des bestehenden, kleineren Neutrino-Detektors Super-Kamiokande (Super-K) im Bezirk Kamioka als mögliche Standorte untersucht. Es ist vorgesehen, 2018 mit dem Bau zu beginnen, um Mitte der 2020er-Jahre den Betrieb aufnehmen zu können.