JUNO-project in China: De jacht op de neutrino-massa

In de diepe regionen van de Zuid-Chinese provincie Guangdong vordert het grootse project van het Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO). Een gigantische bol, uitgerust met talloze lichtgevoelige buizen, zal binnenkort worden gebruikt voor experimenten om de moeilijk te vatten subatomaire deeltjes, bekend als neutrino's, te bestuderen. Deze faciliteit wordt gehuisvest in een cilindrisch waterreservoir van twaalf verdiepingen, dat zich 700 meter onder de grond bevindt. Het project, dat $300 miljoen heeft gekost en jaren in ontwikkeling is geweest, staat op het punt gegevens over neutrino's te verzamelen – kleine deeltjes die ontstaan bij atomaire reacties. De onderzoekers hopen dat het bestuderen van deze deeltjes licht zal werpen op een van de grootste mysteries van de deeltjesfysica: de hiërarchie van neutrino-massa's. Omdat neutrino's in staat zijn hun vorm te veranderen en in alle materie, inclusief het menselijk lichaam, miljarden keren per seconde te kunnen bestaan, kunnen inzichten in hun massa's waardevolle informatie verschaffen over de processen in het vroege universum. Samen met internationale wetenschappers, waaronder onderzoekers uit Frankrijk, Duitsland, Italië, Rusland en de VS, zullen Chinese fysici de straling van neutrino's uit nabijgelegen kerncentrales in Guangdong gedurende zes jaar analyseren. Naast het observeren van aardse neutrino's, richt het JUNO-project zich ook op het bestuderen van zonneneutrino's in real-time, om dieper inzicht te krijgen in zonneprocessen. In de tweede helft van 2025 zal JUNO operationeel worden en de internationale race tegen grotere faciliteiten zoals het Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) in de VS aanvoeren – een project dat door de spanningen tussen China en de VS te kampen heeft met vertragingen en budgetoverschrijdingen. Gezien de politieke turbulentie hebben Amerikaanse autoriteiten, die eerder met JUNO samenwerkten, besloten hun inspanningen te verleggen naar de opbouw van DUNE. Desondanks blijft een Amerikaanse onderzoeksgroep, gesteund door de National Science Foundation, betrokken bij het project. Wang Yifang, hoofdwetenschapper van JUNO, hoopt dat de gezamenlijke wetenschappelijke betrokkenheid positieve signalen zal afgeven te midden van de geopolitieke spanningen. De integriteit van de in de wereld van atomen verkregen gegevens heeft de hoogste prioriteit. De 600 ton zware bolvormige detector van JUNO zal de passages van de neutrino's van de lokale krachtcentrales elektronisch doorsturen naar partnerinstituten in Rusland, Frankrijk en Italië. Door meerdere onafhankelijke analyseteams in te zetten, moet de nauwkeurigheid van de resultaten worden gegarandeerd.