Quelltext der Seite KamLAND

'''KamLAND''' (''Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino Detector'') ist ein japanisches [[Neutrino]]-Experiment in einem ehemaligen Bergwerk nahe [[Kamioka (Gifu)|Kamioka]] und gehört dort wie [[Kamiokande]] und dessen Nachfolger [[Super-Kamiokande]] zum Kamioka-Observatorium. Es dient der Beobachtung von [[Neutrino|Elektronen-Antineutrinos]] und besteht aus einem Ballon mit [[Szintillator]]-Flüssigkeit von 13&nbsp;m Durchmesser, der von [[Photomultiplier]]n umgeben ist

Die Detektion der Antineutrinos erfolgt über

:<math>\bar{\nu}_e + p \to e^+ + n</math>

(eine Reaktion mit einer Energieschwelle von 1,8&nbsp;MeV) und das dabei entstehende [[Positron]] erzeugt ein Photon bei [[Paarvernichtung]] mit einem [[Elektron]], das über die Photomultiplier detektiert wird. Es wurden verschiedene zusätzliche Maßnahmen zur Ausschaltung des Einflusses der kosmischen Strahlung und Radioaktivität aus umgebendem Gestein getroffen, so ist der Ballon in einem Bad aus hochreinem Öl und es gibt zusätzliche [[Tscherenkow-Strahlung|Tscherenkow]]-Detektoren für kosmische Strahlung.

Die Antineutrinos werden insbesondere bei radioaktivem Zerfall in den vielen umgebenden japanischen Kernreaktoren erzeugt (ihr gemittelter Abstand ergibt einen Mittelwert der Basislänge von 180&nbsp;km). 2002 begann die Datenaufnahme und schon in den ersten 145 Tagen fanden sich deutliche Hinweise auf [[Neutrinooszillation]]en, da statt der ohne Neutrinooszillationen erwarteten 86,8±5,6 Ereignisse nur 54 gezählt wurden.<ref>First Results from KamLAND: Evidence for Reactor Anti-Neutrino Disappearance, Phys. Rev. Lett., Band 90, 2003, S.021802, [https://arxiv.org/abs/hep-ex/0212021 Arxiv]</ref> 2008<ref>S. Abe u.&nbsp;a., Precision Measurement of Neutrino Oscillation Parameters with KamLAND, Physical Review Letters, Band 100, 2008, S. 221803, PMID 18643415 </ref> und 2011<ref>A. Gando u.&nbsp;a., Constraints on θ13 from A Three-Flavor Oscillation Analysis of Reactor Antineutrinos at KamLAND, Physical Review D, Band 83, 2011, S. 052002, [https://arxiv.org/abs/1009.4771 Arxiv]</ref> wurden die Ergebnisse von Präzisionsmessungen der Neutrinomischungswinkel (im Drei-Neutrino-Modell des [[Standardmodell]]s) und Neutrinomassen veröffentlicht.

Bei KamLAND wurden auch Geoneutrinos beobachtet aus dem radioaktiven Zerfall von [[Thorium]] und [[Uran]] im Erdinnern und daraus unabhängig Grenzen für den Wärmefluss aus dem Erdinnern durch radioaktiven Zerfall.<ref>T. Araki u.&nbsp;a., Experimental investigation of geologically produced antineutrinos with KamLAND, Nature, Band 436, 2005, S.&nbsp;499–503.</ref><ref>A. Gando u.&nbsp;a. Partial radiogenic heat model for Earth revealed by geoneutrino measurements, Nature Geoscience, Band 4, 2011, S. 647–651</ref>

2011 wurde ein mit [[Xenon]] gefüllter Ballon im Ballon mit der Szintillatorflüssigkeit platziert für die Suche nach [[Doppelter Betazerfall|Doppeltem Betazerfall]], insbesondere neutrinolosem doppeltem Betazerfall, der auf Majorana-Neutrinos hinweisen würde (''KamLAND-Zen Double Beta Decay Search''). Eine erste untere Grenze für die Lebensdauer aufgrund neutrinolosem doppeltem Betazerfall wurde 2013 veröffentlicht und beträgt 1,9 · 10<sup>25</sup> Jahre.<ref>A. Gando u.&nbsp;a., Limit on Neutrinoless ββ Decay of 136Xe from the First Phase of KamLAND-Zen and Comparison with the Positive Claim in 76Ge, Physical Review Letters, Band 110, 2013, S. 062502, [https://arxiv.org/abs/1211.3863 Arxiv]</ref>

KamLand gehört zum [[Supernova Early Warning System]].

Das KamLAND-Team erhielt 2016 den [[Breakthrough Prize in Fundamental Physics]].

== Literatur ==
*Atsuto Suzuki, Antineutrino science in KamLand, [https://arxiv.org/abs/1409.4515 Arxiv]

== Weblinks ==
*[http://www.awa.tohoku.ac.jp/kamland/ Offizielle Webseite in Japan]
*[http://kamland.stanford.edu/ Website in Stanford]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Bodengebundenes Observatorium]]
[[Kategorie:Neutrino-Observatorium]]
[[Kategorie:Wissenschaft und Forschung in Japan]]
[[Kategorie:Bauwerk in der Präfektur Gifu]]
[[Kategorie:Bildung in der Präfektur Gifu]]
[[Kategorie:Hida]]