KEK / J-PARC — COMET Collaboration
KEK / J-PARC — COMET Collaboration
- ზვიად წამალაიძე
- იური ბაღათურია
- დავით ჩოხელი
- გიორგი ადამივი
- დავით ლომიძე
- ირაკლი ლომიძე
- ნიკა წვერავა
კვლევის დასახება, ამოცანა, გამოწვევა და მიზანი
COMET ექსპერიმენტი (Coherent Muon to Electron Transition), მიმდინარეობს J-PARC-ის ბაზაზე (ტოკაი, იაპონია), KEK-ის გლობალური სამეცნიერო მხარდაჭერით.
ეძებს დამუხტული ლეპტონების არომატის დარღვევის (CLFV) უიშვიათეს ფენომენს — მიუონების პირდაპირ გარდაქმნას ელექტრონებად (μ → e) ნეიტრინოების გამოყოფის გარეშე.
მსოფლიო მგრძნობელობის რეკორდის 10,000-ჯერ გაუმჯობესება (10⁻¹⁷ ზღვარზე) რეკორდულად მაღალი ინტენსივობის მიუონების ნაკადის გამოყენებით.
CLFV-ს ნებისმიერი დამზერა იქნება სტანდარტული მოდელის მიღმა არსებული "ახალი ფიზიკის" (მაგ. სუპერსიმეტრიის) უტყუარი მტკიცებულება.
სტუ-ის მკვლევრები და გუნდის წევრები ექსპერიმენტებში
საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტის (სტუ) სტრატეგიული პარტნიორობა იაპონიის წამყვან სამეცნიერო ცენტრებთან 2014 წლიდან იწყება — მაშინ ჩაეყარა საფუძველი სტუ-ის კვანტური ფიზიკისა და საინჟინრო ტექნოლოგიების ინსტიტუტის მკვლევართა კოლაბორაციას KEK-თან (ცუკუბა) და J-PARC-თან (ტოკაი). 2024 წლის ოქტომბერში სტუ-სა და KEK-ს შორის გაფორმდა ახალი ურთიერთგაგების მემორანდუმი (MoU), რომელსაც შეუერთდა იაპონიის SOKENDAI უნივერსიტეტიც — ეს სტუ-ის სტუდენტებს უხსნის გზას ერთობლივი სამაგისტრო/სადოქტორო პროგრამებისა და იაპონიაში სტაჟირებისკენ. KEK-ის პროფესორი სატოში მიჰარა არჩეულია სტუ-ის საპატიო დოქტორად.
სტუ-ის გუნდის წვლილი პრაქტიკული და საინჟინროა: გუნდმა (დუბნის ბირთვული კვლევების ინსტიტუტთან ერთად) დააპროექტა და შექმნა ექსპერიმენტის ერთ-ერთი უდიდესი სუბდეტექტორი — კოსმოსური ვეტო სისტემა (Cosmic Ray Veto). გუნდის წევრები იაპონიის ლაბორატორიებში საკუთარი ხელით აწყობენ და ტესტავენ სტროუ მილების სისტემას (Straw Tracker) — ულტრათხელ (12-20 მიკრონი), წებოს გარეშე, ულტრაბგერითი შედუღებით დამზადებულ მილებს. ჯგუფი ასევე ახორციელებს დეტექტორის ოპტიმიზაციის მოდელირებას GEANT4 პლატფორმაზე.
კვლევის სტატუსი და ვადები
დეტექტორის სოლენოიდის მაგნიტური სისტემის მონტაჟი წარმატებით დასრულებულია — პირველი და მეორე ტრეკული მოდულები აწყობილია და ტესტირებას გადის. პროექტის ფაზა-I-ის ფიზიკური მონაცემების რეგისტრაცია (Data Acquisition) ოფიციალურად 2026 წლის ბოლოს იწყება, რის შემდეგაც ექსპერიმენტი გადავა ფაზა-II-ში მაქსიმალური მგრძნობელობის მისაღწევად.
გამოყენებითი პოტენციალი
- კოსმოსური ინდუსტრია — თანამგზავრების ნაწილების დამზადება
- უახლესი საავიაციო მასალების დამუშავება
- მაღალი სიზუსტის გაზური ქრომატოგრაფია