JUNO-Projekt in China: Die Jagd nach der Neutrino-Masse

In den tiefen Gefilden der südchinesischen Provinz Guangdong schreitet das Großprojekt des Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) voran. Eine riesige Kugel, ausgestattet mit unzähligen lichtempfindlichen Röhren, wird bald für Experimente zur Untersuchung der schwer fassbaren subatomaren Teilchen, bekannt als Neutrinos, genutzt werden. Diese Anlage wird innerhalb eines zwölfstöckigen zylindrischen Wasserbeckens beherbergt, das sich 700 Meter unter der Erde befindet. Das 300-Millionen-Dollar-Unterfangen, das jahrelang in der Entwicklung war, ist kurz davor, Daten über Neutrinos zu sammeln – winzige Teilchen, die bei atomaren Reaktionen entstehen. Die Forscher hoffen, dass die Untersuchung dieser Teilchen Licht auf eines der größten Mysterien der Teilchenphysik wirft: die Hierarchie der Neutrinomassen. Da Neutrinos in der Lage sind, ihre Form zu wechseln und in allen Materien, einschließlich des menschlichen Körpers, Milliardenfach pro Sekunde zu existieren, könnten Erkenntnisse über ihre Massen wertvolle Informationen über die Prozesse im frühen Universum liefern. Zusammen mit internationalen Wissenschaftlern, darunter Forscher aus Frankreich, Deutschland, Italien, Russland und den USA, werden chinesische Physiker die Strahlung von Neutrinos aus nahe gelegenen Kernkraftwerken in Guangdong für sechs Jahre analysieren. Neben der Beobachtung irdischer Neutrinos zielt das JUNO-Projekt auch darauf ab, Sonnenneutrinos in Echtzeit zu studieren, um tiefere Einblicke in solare Prozesse zu gewinnen. In der zweiten Hälfte des Jahres 2025 wird JUNO in Betrieb genommen und das internationale Rennen gegen größere Anlagen wie das Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) in den USA anführen – ein Projekt, das aufgrund der Spannungen zwischen China und den USA mit Verzögerungen und Budgetüberschreitungen konfrontiert ist. Angesichts der politischen Turbulenzen haben amerikanische Behörden, die zuvor mit JUNO kooperierten, beschlossen, ihre Bemühungen auf den Aufbau von DUNE zu verlagern. Dennoch bleibt eine amerikanische Forschergruppe, unterstützt von der National Science Foundation, in das Projekt eingebunden. Wang Yifang, leitender Wissenschaftler von JUNO, hofft, dass das gemeinschaftliche wissenschaftliche Engagement positive Signale inmitten der geopolitischen Spannungen senden wird. Die Integrität der im Raum der Atome gewonnenen Daten hat oberste Priorität. JUNOs 600 Tonnen schwerer kugelförmiger Detektor wird die Passagen der Neutrinos von den lokalen Kraftwerken elektronisch an Partnerinstitutionen in Russland, Frankreich und Italien weiterleiten. Durch den Einsatz mehrerer unabhängiger Analystenteams soll die Genauigkeit der Ergebnisse sichergestellt werden.