T2K

T2K (englisch Tokai to Kamioka) ist ein Teilchenphysik-Experiment, welches Neutrinooszillationen von an einem Beschleuniger erzeugten Neutrinos misst. Das Experiment befindet sich in Japan und wird von einer internationalen Kollaboration von ungefähr 500 Wissenschaftlern und Ingenieuren aus über 60 Forschungseinrichtungen und Universitäten aus Europa, Asien und Nordamerika betrieben. T2K ist ein anerkanntes CERN Experiment (RE13).

T2K war das erste Experiment, welches Elektron-Neutrinos in einem Myon-Neutrino-Strahl nachweisen konnte. Ergebnisse waren die weltweit beste Messung des Oszillationsparameters θ₂₃ und Hinweise auf starke Materie-Antimaterie-Asymmetrie bei Neutrinooszillationen. Die Messung dieser Asymmetrie könnte Teil der Erklärung für ein von Materie dominiertes Universum sein.

Der hochintensive Myon-Neutrino Strahl wird am J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) in Tokai-mura an der Ostküste Japans erzeugt. Der Strahl ist auf das 295 km entfernte Super-Kamiokande-Observatorium gerichtet. Die Eigenschaften und Zusammensetzung des Neutrinostrahles werden kurz nach Erzeugung in Tokai-mura durch mehrere Nah-Detektoren 280 m vom Erzeugungsort vermessen. Eine weitere Messung in Super-Kamiokande ermöglicht es Oszillationsparameter zu bestimmen, indem die neue Zusammensetzung des Strahles mit der Ursprünglichen verglichen wird. Super-Kamiokande kann sowohl Myon- als auch Elektron-Neutrinos detektieren und unterscheiden, wodurch verschwindende Myon-Neutrinos und emergente Elektron-Neutrinos gezählt werden können.

1. ↑ T2K Kollaboration: Die T2K Kollaboration. Abgerufen am 14. April 2020. 
2. ↑ Liste anerkannter CERN Experimente. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 13. Juni 2019; abgerufen am 2. November 2023 (englisch). 
3. ↑ RE13/T2K: The long-baseline neutrino experiment. CERN wissenschaftliches Programm, abgerufen am 14. April 2020. 
4. ↑ T2K Collaboration, K. Abe, N. Abgrall, Y. Ajima, H. Aihara: Indication of Electron Neutrino Appearance from an Accelerator-Produced Off-Axis Muon Neutrino Beam. In: Physical Review Letters. Band 107, Nr. 4, 18. Juli 2011, S. 041801, doi:10.1103/PhysRevLett.107.041801 (aps.org [abgerufen am 15. April 2020]). 
5. ↑ T2K Collaboration, K. Abe, J. Adam, H. Aihara, T. Akiri: Precise Measurement of the Neutrino Mixing Parameter ${\displaystyle \theta _{23}}$ from Muon Neutrino Disappearance in an Off-Axis Beam. In: Physical Review Letters. Band 112, Nr. 18, 8. Mai 2014, S. 181801, doi:10.1103/PhysRevLett.112.181801 (aps.org [abgerufen am 15. April 2020]). 
6. ↑ T2K Collaboration, K. Abe, J. Adam, H. Aihara, T. Akiri: Measurements of neutrino oscillation in appearance and disappearance channels by the T2K experiment with ${\displaystyle 6.6\times 1{0}^{20}}$ protons on target. In: Physical Review D. Band 91, Nr. 7, 29. April 2015, S. 072010, doi:10.1103/PhysRevD.91.072010 (aps.org [abgerufen am 15. April 2020]). 
7. ↑ K. Abe, R. Akutsu, A. Ali, C. Alt, C. Andreopoulos: Constraint on the Matter-Antimatter Symmetry-Violating Phase in Neutrino Oscillations. In: arXiv:1910.03887 [hep-ex]. 10. Oktober 2019, arxiv:1910.03887. 
8. ↑ M. Fukugita, T. Yanagida: Barygenesis without grand unification. In: Physics Letters B. Band 174, Nr. 1, 26. Juni 1986, ISSN 0370-2693, S. 45–47, doi:10.1016/0370-2693(86)91126-3 (sciencedirect.com [abgerufen am 15. April 2020]). 
9. ↑ R. N. Mohapatra, S. Antusch, K. S. Babu, G. Barenboim, M.-C. Chen: Theory of neutrinos: a white paper. In: Reports on Progress in Physics. Band 70, Nr. 11, 11. Oktober 2007, ISSN 0034-4885, S. 1757–1867, doi:10.1088/0034-4885/70/11/r02. 
10. ↑ K. Abe, N. Abgrall, H. Aihara, Y. Ajima, J. B. Albert: The T2K experiment. In: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. Band 659, Nr. 1, 11. Dezember 2011, ISSN 0168-9002, S. 106–135, doi:10.1016/j.nima.2011.06.067 (sciencedirect.com [abgerufen am 15. April 2020]).