Tiongkok Membangun Bola Bawah Tanah untuk Menangkap Partikel Hantu yang Menghantui Bumi

SEBUAH pusat penelitian baru di Tiongkok akan segera memulai pencarian partikel neutrino, yang sering disebut "partikel hantu". Partikel di dalam struktur berbentuk bola yang terletak hampir setengah mil di bawah tanah granit.

Untuk dapat mendeteksi neutrino, penting untuk meminimalkan gangguan lainnya. Salah satu cara untuk mencapainya adalah dengan mengubur detektor, baik di dalam laut maupun di lokasi bawah tanah yang dalam seperti di CERN. Peralatan baru ini menggantikan fasilitas Daya Bay yang baru saja ditutup, yang sebelumnya menjadi pemimpin dalam penelitian neutrino di Tiongkok.

Mengapa Detektor Dibangun di Bawah Tanah?

Detektor neutrino dirancang untuk dibangun jauh di bawah tanah atau di dalam air karena ilmuwan ingin menjaga agar alat tersebut terlindungi dari radiasi neutrino kosmik. Neutrino dapat menembus Bumi dan meninggalkan jejak karakteristik saat berinteraksi dengan partikel lain.

Baca juga : Jepang Simpan 50 Ribu Ton Air di Bawah Gunung untuk Deteksi Partikel Neutrin

Ketika neutrino melintas, mereka akan mengionisasi, atau mengisi, atom dan molekul. Proses ini menyebabkan pelepasan elektron yang bebas, dan elektron-elektron ini akan diukur.

Neutrino sendiri netral dan meskipun sangat umum di alam semesta kita, cukup sulit untuk mengidentifikasi dampaknya jika ilmuwan terus memantau seluruh kosmos.

Fasilitas JUNO

Detektor Observatorium Neutrino Bawah Tanah Jiangmen (JUNO) berbentuk bola akrilik raksasa yang akan berisi sejumlah besar air atau pelarut. Bola ini memiliki diameter hampir 120 kaki, dan pemimpin proyek JUNO menyatakan bahwa ini akan menjadi detektor transparan terbesar di dunia dari jenisnya.

Baca juga : Hubungan Jepang-Tiongkok Memanas, Ningning dan Aespa Terancam Di-cancel

Permukaan bola ini dilapisi dengan sensor yang dapat mendeteksi gangguan kecil yang terjadi pada cairan di dalamnya, karena pergerakan kecil inilah yang dapat memberikan petunjuk tentang adanya neutrino yang melintas. Para ilmuwan akan mengakses fasilitas ini melalui terowongan yang digali di dalam batuan dasar.

Neutrino dan Energi Nuklir

Neutrino diperkirakan ada hampir 100 tahun yang lalu sebagai hasil dari reaksi nuklir yang terjadi di alam semesta. Ini berarti pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) kita juga memproduksi neutrino, seperti yang dilakukan oleh Matahari dan bintang-bintang lainnya.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa neutrino ini sangat sulit untuk dihentikan, dan karena bisa terdeteksi dengan "air biasa", para peneliti merekomendasikan penggunaan detektor neutrino untuk memastikan kepatuhan negara-negara besar terhadap perjanjian nonproliferasi nuklir. Air biasa dapat ditingkatkan dengan bahan lain yang membuat detektor ini lebih efektif.

Tiongkok memimpin dalam pembangunan PLTN fisi nuklir baru. Banyak di antaranya merupakan pembangkit besar yang memiliki beberapa reaktor yang semuanya menghasilkan neutrino.

Tiongkok memiliki kebutuhan energi yang sangat tinggi akibat populasi yang besar, sehingga mereka sangat bergantung pada batu bara untuk kebutuhan listrik dan berusaha meminimalkan ketergantungan ini dengan memilih PLTN sebagai solusi. Tiongkok juga sedang mengeksplorasi rencana pembangunan PLTN berbasis pulau dan terapung di Laut China Selatan yang penuh sengketa.

Tujuan JUNO yang Unik

Umumnya, detektor neutrino dirancang untuk mendeteksi partikel yang berasal dari sumber daya bintang yang lebih konvensional. Detektor baru ini kemungkinan juga akan mendeteksi partikel tersebut, tetapi karena lokasi JUNO sangat dekat dengan beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir yang kaya akan neutrino (Taishan dan Yangjiang di pantai selatan Tiongkok), para ilmuwan akan mencari neutrino yang dihasilkan dari reaktor yang berdekatan.

Bola inti detektor neutrino JUNO sedang dalam proses pemasangan, dan keseluruhan fasilitas diharapkan dapat beroperasi tahun 2025. (Popular Magazine/Z-2)