CZEch Large-area Time coincidence Array – CZELTA

30 Lis

„CZEch Large-area Time coincidence Array“ je projekt, jehož cílem je detekovat primární částice kosmického záření o energiích větších než 1014 eV. V rámci naší republiky jde o zcela unikátní dílo, jelikož naplňuje nejpřísnější vědecké cíle, které však dokážou realizovat i studenti středních škol. A těm je právě projekt určen. S pomocí středoškoláků se tak bude moci i česká věda podílet na honbě za záhadami splašených padesátijoulových tenisových míčků velikosti protonu.

Pilotní projekty realizuje Ústav technické a experimentální fyziky ČVUT v Praze a Ústav fyziky na Slezské univerzitě v Opavě. Zde již fungují první velmi jednoduché přístroje na detekci ionizujícího záření. V současnosti jsou oslovovány střední školy po celé České republice, aby se do projektu zapojily také. Výsledkem by měla být síť těchto jednoduchých detekčních stanic, které by byly obsluhovány studenty přímo na místě a jejichž záznamy o dopadajících částicích by se pak porovnávaly v centrální pražské databázi. Detekční stanice se skládá ze tří scintilačních detektorů, každý o velikosti cestovního kufru. Ty jsou umístěny v trojúhelníku se stranou 10 metrů. Fotonásobič u každého detektoru pak má za úkol spolu s GPS navigačním systémem zaznamenávat čas a energii jednotlivých událostí. GPS zaručuje přesnost ~ 10 ns, koincidenční mód detektoru pak to, že jsou zaznamenávány jen události, které proběhly na všech třech detektorech naráz. Taková informace nám poté do databáze uloží výslednou energii primární částice 1014 eV. Samotná elektronika scintilačních detektorů pak umožňuje určit to nejcennější – směr, odkud primární částice vstoupila do atmosféry s přesností 2 – 3 stupňů. Hustější síť nám pak dává šanci detekovat a hlavně identifikovat i energetičtější částici. Základním principem zde je, že primární částice, která zasáhne zemskou atmosféru, se rozpadne na další nabité částice. Čím je taková primární částice energetičtější, tím je i více produktu jejího rozpadu a tím je širší i oblast, kterou výsledná sprška zasáhne. Zatímco pro částici o energii 1014 eV má taková plocha průměr deset metrů, u částic 1020 eV jsou to již kilometry. Při dostatečně husté síti stanic je pak dobrá šance pomocí tohoto jinak velmi triviálního způsobu takto extrémně energetickou částici nejen zachytit, ale také určit její energii a směr, odkud přilétla. Existuje tak i malá naděje, že bude-li projekt úspěšný, mohou například čeští studenti nejen pokořit americký rekord z roku 1991, ale také významně přispět k objasnění záhad těchto splašených atomových jader.

Leave a Reply