10 Jahre Bauzeit: China startet weltweit größten Neutrino-Detektor

China hat im Süden der Provinz Guangdong offiziell das Jiangmen Underground Neutrino Observatory (Juno) in Betrieb genommen - die derzeit größte Anlage weltweit zur Erforschung sogenannter "Geisterteilchen" - der Neutrinos.

35 Meter große Kugel

In der letzten Woche begann der Detektor nach rund zehn Jahren Bauzeit mit der Datenerfassung, wie die Chinesische Akademie der Wissenschaften mitteilte. Das Observatorium befindet sich 700 Meter unter der Erde in einer gigantischen unterirdischen Anlage. Herzstück ist ein 20.000 Tonnen schwerer Flüssigszintillator, eingeschlossen in eine 35 Meter große Acrylkugel. Diese wiederum liegt in einem 44 Meter tiefen Wasserbecken.

Das Ziel des Instruments besteht darin, die Masse verschiedener Neutrinotypen zu bestimmen - unter anderem auch jener, die unter anderem in den nahegelegenen Kernkraftwerken Taishan und Yangjiang entstehen.


Projektsprecher und Teilchenphysiker Wang Yifang sprach von einem "historischen Meilenstein". Er betonte, erstmals stehe ein Detektor dieser Größe und Präzision ausschließlich für die Neutrino-Forschung zur Verfügung. Juno soll grundlegende Fragen über die Natur der Materie und des Universums beantworten.

Die Bauarbeiten für die unterirdische Anlage begannen bereits 2015, der Einbau des Detektors startete dann Ende 2021. Im Dezember 2023 wurde die Installation abgeschlossen, gefolgt von einer mehrmonatigen Befüllung mit hochreiner Flüssigkeit. Ingenieurin Ma Xiaoyan erklärte, dass dafür höchste Anforderungen an Reinheit, Stabilität und Sicherheit erfüllt werden mussten. Hunderte Ingenieure und Techniker hätten daran über Jahre gearbeitet.

Internationales Team

Mit einer geplanten Laufzeit von bis zu 30 Jahren soll Juno nicht nur aktuelle Fragen der Teilchenphysik untersuchen, sondern langfristig auch auf die Suche nach dem sogenannten neutrinolosen Doppel-Beta-Zerfall gehen. Ein Nachweis würde bestätigen, dass Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sind, das wäre ein entscheidender Hinweis für das Verständnis der Materieentstehung im Universum.

Das internationale Projekt vereint über 700 Wissenschaftler aus 17 Ländern, darunter auch Forschende aus Deutschland, Frankreich und Italien. Laut Gioacchino Ranucci von der Universität Mailand, stellvertretender Sprecher des Projekts, ist Juno das Ergebnis intensiver weltweiter Zusammenarbeit. Die eingesetzte Technologie habe die bisherigen Grenzen der Neutrino-Forschung erreicht und neue Perspektiven eröffnet.

Juno ist das erste Großexperiment einer neuen Generation von Neutrino-Observatorien. Vergleichbare Projekte wie das amerikanische Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) und das japanische Hyper-Kamiokande sollen erst zum Ende dieses Jahrzehnts folgen.


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