Expériences de particules à Kolar Gold Fields - Particle experiments at Kolar Gold Fields
Les champs d'or de Kolar (KGF) , situés dans le district de Kolar de l'état du Karnataka , en Inde , sont un ensemble de mines d'or disparues connues pour les expériences et les observations de particules de neutrinos qui y ont eu lieu à partir de 1960. Les expériences se sont terminées par la clôture. de la mine en 1992.
Expériences initiales
Les expériences initiales qui ont eu lieu dans le KGF étaient liées à l'étude des muons des rayons cosmiques . KGF a été choisie car la profondeur de ses mines permettait d'étudier les muons dans un meilleur environnement que ce qui était possible avec des spectromètres magnétiques opérés au niveau de la mer. KGF a également permis aux scientifiques d'étudier le spectre d'énergie et les distributions angulaires des muons même à des énergies très élevées. Les mines présentaient une abondance de roche kolar dont les caractéristiques particulières en termes de densité et de composition chimique (différentes de celles de la roche normale) étaient également un avantage utile dans les expériences. Les premières expériences impliquant des variations de flux de muons (une mesure des muons traversant un milieu donné) avec la profondeur ont été menées par BV Sreekantan dans les années 1950. Ceux-ci ont été suivis par des expériences en 1961 par S. Miyake, VS Narasimham, PV Ramana Murty (également orthographié Ramanamurty à certaines occasions), le trio parfois appelé MNR, et parrainé par TIFR . En 1984, Naba Kumar Mondal, TIFR, et le professeur Ito, Université de la ville d'Osaka, Japon, ont effectué des études expérimentales sur la désintégration des protons et observé indirectement la dispersion des muons. Murali et Balasubramaniam ont brièvement assisté Mondal et Ito en tant qu'assistants de recherche.
Recherche de neutrinos
Des expériences sur les neutrinos ont été lancées dans le KGF en 1964. L'objectif principal était la détection des neutrinos atmosphériques, étant entendu que les rayons cosmiques contiennent des pions et des muons de haute énergie qui se désintègrent dans l'atmosphère terrestre pour produire des milliards de neutrinos. Les expériences ont été menées par des groupes du TIFR , de l' Université de Durham et de l' Université d' Osaka ( collaboration Bombay-Osaka-Durham ) en utilisant un déclencheur de base avec des compteurs à scintillation et des tubes flash au néon (NFT) pour suivre les détecteurs. Sept détecteurs ont été déployés à une profondeur de 2,3 km dans le puits Heathcote et les mines Champion Reefs . L'expérience, utilisant un calorimètre de fer , a découvert les premiers neutrinos atmosphériques à peu près au même moment (en 1965) qu'une découverte similaire a eu lieu dans les mines propriétaires d'East Rand ( expérience ERPM ) en Afrique du Sud . L'expérience sud-africaine commencée en 1965, a eu lieu à 3200 mètres sous terre et a été gérée par des groupes du Case Institute of Technology , de l' Université de Californie, d'Irvine et de l' Université du Witwatersrand . L'effort était dirigé par Frederick Reines et le détecteur à scintillateur liquide utilisé s'appelait le détecteur Case-Witwatersrand-Irvine ou CWI .
Bien que le groupe KGF ait détecté des candidats neutrinos deux mois plus tard que Reines CWI, ils ont reçu la priorité formelle pour la première découverte de neutrinos atmosphériques en raison de la publication de leurs résultats deux semaines plus tôt.
Événements Kolar
Certaines observations expérimentales, appelées événements Kolar , n'ont pas encore été expliquées. Ils suggèrent l'existence de particules massives (> 3 GeV) ayant une longue durée de vie (10 -9 s). Ces particules massives se désintègrent également en 2 à 3 particules. Il a été postulé qu'ils pourraient être le résultat d' interactions neutrino ou de la désintégration de la matière noire .