MAJORANA
ಮಜೋರಾನಾ ಯೋಜನೆಯು (ಶೈಲಿಯ) 76Geಯಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೋಲೆಸ್ ಡಬಲ್-ಬೀಟಾ (0νββ) ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಹುಡುಕುವ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯತ್ನವಾಗಿದೆ. ಈ ಯೋಜನೆಯು ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಕೆಲಸವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೈಡೆಲ್ಬರ್ಗ್-ಮಾಸ್ಕೋ ಮತ್ತು ಐಜಿಇಎಕ್ಸ್ ಸಹಯೋಗಗಳು ನಡೆಸಿದವು, ಇದು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೋಲೆಸ್ ಡಬಲ್-ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಜೆರ್ಮೇನಿಯಂ (ಎಚ್ ಪಿಜಿಇ) ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿತು. ಯೋಜನೆಯ ಮೊದಲ ಹಂತವೆಂದರೆ ಮಜೋರಾನಾ ಡೆಮಾನ್ಸ್ಟ್ರೇಟರ್ (ಎಂಜೆಡಿ), ಇದನ್ನು ತಂತ್ರವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಮತ್ತು ಟನ್-ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ದಕ್ಷಿಣ ಡಕೋಟಾದ ಲೀಡ್ ನಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಯಾನ್ಫೋರ್ಡ್ ಅಂಡರ್ಗ್ರೌಂಡ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿಯಲ್ಲಿ ಭೂಗತ (1,480 ಮೀ) ಕಡಿಮೆ-ಹಿಂಭಾಗದ ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಕ್ರಯೋಸ್ಟಾಟ್ಗಳಲ್ಲಿ 40 ಕೆಜಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕ್ರಯೋಸ್ಟಾಟ್ಗಳನ್ನು ನಿಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಪ್ರದರ್ಶನಕಾರರನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ, LEGEND ಎಂಬ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು GERDA ಸಹಯೋಗದೊಂದಿಗೆ ವಿಲೀನಗೊಳ್ಳಲು ಈ ಸಹಯೋಗವು ಉದ್ದೇಶಿಸಿದೆ, ನೋಡಿ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ HPGe ಶೋಧಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 76Geಯಲ್ಲಿ 0νββ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಹುಡುಕುವುದು ಯೋಜನೆಯ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ. 0νββಯ ಅವಲೋಕನವು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊವು ಮಜೋರಾನಾ ಕಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೆಪ್ಟಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ವಿವರಣೆಯಾಗಿ ಸೀಸಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಮೇಲೂ ನಿರ್ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೇರುತ್ತದೆ. ಟನ್-ಸ್ಕೇಲ್ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಾದ ಹಿನ್ನೆಲೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದು ಮಜೋರಾನಾ ಪ್ರದರ್ಶನಕಾರರ ಪ್ರಮುಖ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ. ಇದು 4 ಕೆಇವಿ ವಿಂಡೋದಲ್ಲಿ 2039 ಕೆಇವಿ ಯ 0ಎನ್ಬಿಟಾ ಕ್ಯೂ ಮೌಲ್ಯದ ಸುತ್ತ 4 ಎಣಿಕೆಗಳಿಗೆ/ಟನ್/ವರ್ಷಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಇದು ಟನ್ ಸ್ಕೇಲ್ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ 1 ಎಣಿಕೆ/ಟನ್/ವರ್ಷಕ್ಕೆ ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಮತ್ತು ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಜರ್ಮೇನಿಯಂನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಶೋಧಕಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು 76ಜಿಇಯಲ್ಲಿ ಕ್ಲಾಪ್ಡೋರ್-ಕ್ಲಿಂಗ್ರೋಥೌಸ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 0ಎನ್ಬಿಟಾ ವೀಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ ವಿವಾದಾತ್ಮಕ ಹಕ್ಕನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಲು ಅಥವಾ ನಿರಾಕರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. (ಹೈಡೆಲ್ಬರ್ಗ್-ಮಾಸ್ಕೋ ಪ್ರಯೋಗ). ಸಾಕಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಶಬ್ದವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದರೆ, ಪ್ರದರ್ಶಕನು ಡಬ್ಲ್ಯು. ಐ. ಎಂ. ಪಿ. ಗಳು ಮತ್ತು ಅಕ್ಷಗಳನ್ನು ಸಹ ಹುಡುಕಬಹುದು. ಡಿಸೈನ್ ದಿ ಮಜೋರಾನಾ ಡೆಮಾನ್ಸ್ಟ್ರೇಟರ್ ಮೂರು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ. ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸದ ಜರ್ಮೇನಿಯಂನ 3 ತಂತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಕ್ರಯೋಸ್ಟಾಟ್ ಕಾರ್ಯಾರಂಭದ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ. ಒಟ್ಟು 40 ಕೆಜಿ ಜರ್ಮೇನಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಲೋ-ಬ್ಯಾಕ್ಗ್ರೌಂಡ್ ಕ್ರಯೋಸ್ಟಾಟ್ಗಳನ್ನು ಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕೃತ ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಸೀಸದ ಇಟ್ಟಿಗೆಗಳು ಕ್ರಯೋಸ್ಟಾಟ್ಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತವೆ. ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ ಸೆಟಪ್ ಅನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೀಟೋ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಪಿಎಂಟಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಫ್ಲಶಿಂಗ್ ಟ್ರೇಸ್ ರೇಡಾನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಪಾಯಿಂಟ್ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಪಿ-ಟೈಪ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ (ಪಿಪಿಸಿ) ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಶೈಲಿಯ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಅನೇಕ ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪಿಪಿಸಿ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಗಾಮಾ ಹಿನ್ನೆಲೆಯ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ತಾರತಮ್ಯವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತವೆ. ತೂಕದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸಣ್ಣ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಹತ್ತಿರ ಬಲವಾಗಿ ಉತ್ತುಂಗಕ್ಕೇರುವುದರಿಂದ ಇದು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಕಡೆಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಚಲಿಸುವಾಗ ಪ್ರತಿ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣೆಯಿಂದ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ನೋಡುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಈ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ತಿರಸ್ಕರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಇತರ ಪ್ರಯೋಜನಗಳಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಸಂಪರ್ಕಗಳಿಂದಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು; ಮತ್ತು ದಪ್ಪವಾದ ಹೊರಗಿನ ಎನ್-ರೀತಿಯ ಸಂಪರ್ಕದಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈ ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುವುದು ಸೇರಿವೆ. 2014ರ ಡಿಸೆಂಬರ್ನಲ್ಲಿ ದಕ್ಷಿಣ ಡಕೋಟಾದ ಲೀಡ್ ನಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಯಾನ್ಫೋರ್ಡ್ ಅಂಡರ್ಗ್ರೌಂಡ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿಯಲ್ಲಿ ಮಜೋರಾನಾ ಡೆಮಾನ್ಸ್ಟ್ರೇಟರ್ ನಿರ್ಮಾಣ ಹಂತದಲ್ಲಿತ್ತು. ಮೊದಲ ಘಟಕವನ್ನು 2015ರ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿತ್ತು ಮತ್ತು 2015ರ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಪೂರ್ಣ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ವಿಶಾಲ ಶಕ್ತಿಯ (ಬಿಇಜಿಇ) ಪಿಪಿಸಿಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಡಬ್ಲ್ಯುಐಎಂಪಿ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಆಗಿ ವರ್ಜೀನಿಯಾದ ಕೆಯುಆರ್ಎಫ್ (ಕಿಂಬಾಲ್ಟನ್ ಅಂಡರ್ಗ್ರೌಂಡ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಫೆಸಿಲಿಟಿ) ನಲ್ಲಿ ಮಾಲ್ಬೆಕ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು 2011-12 ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಸಂಪರ್ಕಗಳ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಮತ್ತು ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಯಿತು. ಯಾವುದೇ ಸಂಕೇತವು ಕಾಣಿಸಲಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಈ ಯೋಜನೆಯು ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ. ಎಂ. ಪಿ. ಗಳ ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕ ಹುಡುಕಾಟವಾಗಿರಬಹುದು. ದತ್ತಾಂಶ ಸಂಗ್ರಹವು 2015ರ ಜೂನ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. 2017ರ ವಸಂತ ಋತುವಿನಿಂದ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಅಂತಿಮ ಸಂರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ಮಾಣವು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿತು. ಮೊದಲ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಅಕ್ಟೋಬರ್ 2017ರಲ್ಲಿ ಘೋಷಿಸಲಾಯಿತು. ದತ್ತಾಂಶ ಸಂಗ್ರಹವು 2018ರವರೆಗೂ ಮುಂದುವರೆಯಿತು. 3 ಮಾರ್ಚ್ 2021 ರಂದು, ಲೆಜೆಂಡ್ ಪ್ರಯೋಗದ ತಯಾರಿಯಲ್ಲಿ, ಮಜೋರಾನಾ ಡೆಮಾನ್ಸ್ಟ್ರೇಟರ್ ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಿತು. ದಕ್ಷಿಣ ಡಕೋಟಾದ ಸ್ಯಾನ್ಫೋರ್ಡ್ ಅಂಡರ್ಗ್ರೌಂಡ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಫೆಸಿಲಿಟಿಯಲ್ಲಿ 2015ರ ಜೂನ್ನಿಂದ ಸುಸಂಪನ್ನವಾದ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿವೆ. ಮಾರ್ಚ್ 2021 ರಲ್ಲಿ, ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗದ ಉಪಕರಣದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಲೆಜೆಂಡ್-200 ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಇಟಲಿಯ ಎಲ್ಎನ್ಜಿಎಸ್ಗೆ ರವಾನಿಸಲಾಯಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮಜೋರಾನಾ ಡೆಮಾನ್ಸ್ಟ್ರೇಟರ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉಪಕರಣವು ಕಾರ್ಯನಿರತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ (ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸದ) ಜರ್ಮೇನಿಯಂನಿಂದ (ಅಂದರೆ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ) ಮಾಡಿದ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾರ್ಚ್ 2021ರ ನಂತರವೂ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಲು ಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಮಾತ್ರ ತಮ್ಮ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಿದವು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಚ್ 2021 ರಲ್ಲಿ ಮಜೋರಾನಾ ಡೆಮಾನ್ಸ್ಟ್ರೇಟರ್ನಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಯಿತು). ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಗ್ರಂಥಸೂಚಿ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಪ್ರಯೋಗಗಳು