Projekt Juno: CDR-Kreiselpumpen zur Untersuchung von Neutrinos in China
Die CDR-Kreiselpumpen werden für den Bau eines riesigen unterirdischen Detektors für Flüssigszintillator-Neutrinos verwendet.
Die Technologie wird die gleiche wie in Laboratori Nazionali del Gran Sasso des INFN (Italienisches Nationalinstitut für Kernphysik) sein.
Nach der Lieferung der ersten 7 Kreiselpumpen im Jahr 2018 ist CDR Pompe stolz darauf, die Zusammenarbeit mit dem Nationalen Institut für Kernphysik und dem Institut für Hochenergiephysik (Ihep) in China fortsetzen zu können. Weitere 17 CDR-Kreiselpumpen werden geliefert und verwendet für den Betrieb eines riesigen unterirdischen Flüssigszintillator-Neutrino-Detektors, dessen Bau im Jahr 2015 begonnen hat und der im Jahr 2021 in Betrieb gehen wird.
Das Projekt, das internationalen Charakter hat und die Zusammenarbeit von Universitäten und Forschungseinrichtungen aus bis zu 16 verschiedenen Ländern umfasst, wird dieselbe Technologie wie das Borexino-Experiment in den National Gran Sasso Labor des INFN verwenden.
Um Neutrinos abzufangen, werden zwanzigtausend Tonnen Szintillatorflüssigkeit verwendet, die in einer Kugel mit einem Durchmesser von vierzig Metern kanalisiert sind. Um di Kugel messen zwanzigtausend Photovervielfacher mit einem Durchmesser von 50 ncm die Wechselwirkung zwischen Neutrinos und Flüssigkeit.
Was ist das JUNO-Projekt und wozu dient es?
Das Hauptziel des JUNO-Projekts ist die Bestimmung der Hierarchie der Neutrinomassen (Partikel) durch den Nachweis von Antineutrinos aus den Kernspaltungsreaktionen zweier 53 km entfernt liegender Kernkraftwerke an der Südküste Chinas.
Dies ist ein Forschungsexperiment, das darauf abzielt, die intrinsische Natur dieses Elementarpartikel zu untersuchen, das aufgrund seiner sehr geringen Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung mit Materie bis heute schwer fassbar und schwer zu erkennen ist, außer bei großen Geräten und unterirdischen Orten, die geschützt von kosmischer Strahlung sind, die durch die Atmosphäre geht.
Insbesondere wurden Kreiselpumpen mit magnetischem Antrieb – Modellen UTN-BL 40-25-160 und UTN-BL 50-32-200 – aus kompatiblem Kunststoffauskleidung (PFA) geliefert, um die Flüssigkeit zu pumpen.
Warum eine magnetgekuppelte Pumpe wählen? Und warum auf PFA?
Die Fluorpolymer (PFA) -Gehäuseauskleidung wurde aufgrund ihrer hervorragenden chemischen Beständigkeit und der Reinheit des Materials ausgewählt, das keine Kontamination mit der Prozessflüssigkeit zulässt, während es wurde eine Magnetangetriebenepumpe ausgewählt, die im Gegensatz zu einer Gleitringdichtungspumpe ermöglicht keine Verlust der Prozessflüssigkeit in der äußeren Umgebung, sondern garantiert maximale Sicherheit bei vollständiger Abdichtung der gepumpten Flüssigkeit.
Diese Art der Isolierung ist für den Erfolg des Experiments von entscheidender Bedeutung: selbst eine minimale Luftkontamination kann das gesamte Projekt beeinträchtigen.
Alle Kreiselpumpen wurden durch ein speziellen Bauprozess zusammengebaut, die in Zusammenarbeit mit dem Nationalen Institut für Kernphysik durchgeführt wurde, um ein hohes Maß an Hygiene und Sauberkeit der mechanischen Teile zu gewährleisten. Die Pumpen wurden dann unter Verwendung eines Heliumleckdetektors getestet, um den Dichtigkeitsgrad zu bewerten. Die Vakuumversiegelungsmessung war erfolgreich, da während des Tests keine Leckage festgestellt wurde.
JUNO wird zusammen mit HYPER-KAMIOKANDE in Japan und LBNF in FERMILAB eines der drei großen Experimente sein, bei denen in den kommenden Jahren riesige Neutrino-Detektoren eingesetzt werden, die künstlich in Reaktoren oder mit Teilchenbeschleunigern hergestellt werden.
CDR Pompe ist stolz und freut sich daran, seinen Beitrag leisten und Teil dieses wichtigen internationalen Experiments sein zu können.
