El Observatorio de Neutrinos ( INO ) con sede en India es un proyecto de investigación de física de partículas en construcción para estudiar principalmente neutrinos atmosféricos en una cueva de 1.200 metros (3.900 pies) [1] de profundidad bajo el pico INO cerca de Theni , Tamil Nadu , India . Este proyecto destaca porque se prevé que proporcione una medición precisa de los parámetros de mezcla de neutrinos. El proyecto es una colaboración de varios institutos y uno de los mayores proyectos experimentales de física de partículas emprendidos en la India . [2] [3] [4] [5]
El proyecto originalmente iba a completarse en 2015 a un costo estimado de 1.500 millones de rupias ( 15 mil millones de rupias o 209,7 millones de dólares estadounidenses ), y recibió la autorización del Ministerio de Medio Ambiente (India) para su construcción en el bosque reservado de Bodi West Hills en el Distrito de Theni de Tamil Nadu. Aunque retrasado, el proyecto estaba en marcha a partir de 2015 [update]. [6] [7]
Cuando esté terminado, el experimento principal del calorímetro de hierro magnetizado (ICAL) incluirá el imán más grande del mundo, cuatro veces más grande que el imán de 12.500 toneladas del detector Compact Muon Solenoid del CERN en Ginebra , Suiza. [8] [9]
El principal experimento propuesto en INO es el detector de calorímetro de hierro, cuyo objetivo es investigar los efectos de la materia terrestre en la propagación de neutrinos atmosféricos y determinar los parámetros de oscilación de neutrinos en el sector de oscilación 2-3. ICAL será un detector magnetizado de 50.000 toneladas con hierro como elemento detector pasivo y cámaras de placas resistivas (RPC) como elementos detectores activos. es decir, los neutrinos interactuarán con el hierro para producir partículas en estado final. Los RPC detectarán aquellas partículas en estado final que tengan carga y registrarán las señales, y estas señales que tienen información de posición y tiempo nos ayudarán a reconstruir las trayectorias y/o lluvias y, por tanto, la energía y las direcciones de las partículas en estado final y también la incidente. neutrino.
El diseño de ICAL se basa principalmente en el detector Monolith [1]. El detector ICAL tendrá tres módulos, cada módulo tendrá 151 capas de hierro y 150 capas de RPC, apiladas una sobre otra. La dimensión de todo el detector será de 48 m X 16 m X 14,5 m. El detector, debido a su enorme tamaño, necesitará alrededor de 30.000 ERT de vidrio para detectar partículas cargadas. ICAL, que es un detector de neutrinos, se ubicará bajo tierra para reducir la señal de muones de rayos cósmicos.
La ubicación de INO ha atraído mucha atención por parte de la comunidad de física de neutrinos, ya que la distancia entre INO y CERN está muy cerca de la "línea de base mágica", una distancia en la que el efecto de la fase CP en la medición es mínimo. [10] Pero la principal ventaja física de INO ICAL es su capacidad para medir la jerarquía de masas de neutrinos mediante el estudio de neutrinos atmosféricos. Actualmente, ICAL es el único detector magnetizado propuesto que puede resolver la jerarquía de masas mediante el estudio de la supervivencia de neutrinos y antineutrinos muónicos.
Los objetivos principales de la ICAL son los siguientes: [11]
A diferencia del experimento Monolith, el detector ICAL tendrá placas de hierro de 5,6 centímetros (2,2 pulgadas) de espesor como detectores pasivos, con RPC de vidrio en el medio como detectores activos.
Un prototipo del detector ICAL con 14 capas, que mide 1 m × 1 m × 1 m, ya está operativo en VECC, Calcuta. El prototipo de 35 toneladas está instalado sobre la tierra para rastrear muones cósmicos. [12]
En 2008, INO inició un programa de formación de posgrado que conduce a la obtención de un doctorado en física de altas energías para proporcionar formación experta a los estudiantes en las áreas de construcción de detectores y física de neutrinos. [13]
Se ha construido un prototipo llamado mini-ICAL , con 1/600 del peso del ICAL, para adquirir experiencia en la construcción de un electroimán a gran escala, estudiar el rendimiento del detector y probar la electrónica del ICAL en presencia de franjas. campos magnéticos. Este detector de 4m × 4m × 1,1m tiene 11 capas de hierro, y en las 10 capas de huecos, en la región central, se han insertado 20 RPC de 1,95mx 1,92m. Mini-ICAL ha estado en funcionamiento desde 2018 y está recopilando datos de muones de rayos cósmicos. [14]
Siete socios principales del proyecto firmaron un memorando de entendimiento (MoU) que detalla los aspectos operativos del proyecto y el modo de utilización de los fondos disponibles: Instituto Tata de Investigación Fundamental (TIFR), Mumbai, Centro de Investigación Atómica Bhabha (BARC), Mumbai, Instituto de Ciencias Matemáticas (IMSc), Chennai, Instituto Saha de Física Nuclear (SINP), Calcuta, Centro de Ciclotrón de Energía Variable (VECC), Calcuta, Instituto de Investigación Harish Chandra (HRI), Allahabad e Instituto de Física (IOP), Bhubaneshwar . [2]
Otros trece participantes del proyecto incluyen: Aligarh Muslim University , Aligarh, Banaras Hindu University , Varanasi, Calcuta University (CU), Kolkata, Delhi University (DU), Delhi, University of Hawaii (UHW), Hawaii, Himachal Pradesh University (HPU), Shimla, Instituto Indio de Tecnología, Bombay (IITB), Mumbai, Centro Indira Gandhi de Investigación Atómica ( IGCAR ), Kalpakkam, Universidad del Norte de Bengala (NBU), Siliguri, Universidad de Panjab (PU), Chandigarh, Laboratorio de Investigación Física (PRL), Ahmedabad, Centro Sálim Ali de Ornitología e Historia Natural (SACON), Tamil Nadu y Instituto de Tecnología Manipal , Manipal
La posibilidad de un observatorio de neutrinos ubicado en la India se discutió ya en 1989 durante varias reuniones celebradas ese año. La cuestión volvió a plantearse en la primera reunión del grupo de trabajo sobre física y cosmología de neutrinos durante el Taller sobre Fenomenología de la Física de Altas Energías (WHEPP-6) celebrado en Chennai en enero de 2000 y se decidió entonces recopilar ideas concretas para un detector de neutrinos.
En agosto de 2000 se llevaron a cabo más discusiones durante una reunión sobre Física de Neutrinos en el Instituto Saha de Física Nuclear , Kolkata, cuando un pequeño grupo de entusiastas de la física de neutrinos comenzaron a discutir las posibilidades. La reunión Neutrino 2001 se celebró en el Instituto de Ciencias Matemáticas de Chennai durante febrero de 2001 con el objetivo explícito de reunir a experimentalistas y teóricos en este campo. La colaboración INO se formó durante esta reunión. La primera reunión formal de la colaboración se celebró en el Instituto Tata de Investigación Fundamental , Mumbai, durante los días 6 y 7 de septiembre de 2001, en la que se formaron varios subgrupos para estudiar las opciones del detector y la electrónica, objetivos y simulaciones físicas y estudios del sitio.
En 2002, se presentó un documento al Departamento de Energía Atómica (DAE) que establecía el ambicioso objetivo de establecer un Observatorio de Neutrinos con sede en la India, describiendo los objetivos físicos, las posibles opciones para el detector y su física. Desde entonces se han producido muchos avances nuevos y acelerados en la física de neutrinos. La concesión del Premio Nobel de Física (2002) a los pioneros de la física de neutrinos es una muestra de la importancia de este campo.
Como resultado del apoyo recibido de varios institutos de investigación, universidades, la comunidad científica y la agencia de financiación, el Departamento de Energía Atómica, se creó un Grupo de Colaboración de Neutrinos (NCG) para estudiar la posibilidad de construir un Observatorio de Neutrinos con sede en la India ( INO). A la colaboración se le asignó la tarea de realizar los estudios de viabilidad para los cuales la DAE puso a disposición fondos. Los directores de los institutos participantes firmaron un memorando de entendimiento (MoU) el 30 de agosto de 2002, para permitir un buen funcionamiento del NCG durante el período de viabilidad. El objetivo del NCG es crear un laboratorio subterráneo de neutrinos con el objetivo a largo plazo de realizar experimentos decisivos en la física de neutrinos, así como otros experimentos que requieran una instalación subterránea tan singular. [2]
El 20 de noviembre de 2009, el ministro del Medio Ambiente (India) , Jairam Ramesh, en una carta dirigida a Anil Kakodkar , secretario del Departamento de Energía Atómica y presidente de la Comisión de Energía Atómica de la India , negó el permiso al Departamento de Energía Atómica para establecer la Comisión de Energía Atómica de la India. Proyecto del Observatorio de Neutrinos (INO) con base en Singara en Nilgiris, ya que se encuentra en la zona de amortiguamiento de la Reserva de Tigres de Mudumalai (MTR). Jairam Ramesh dijo que, según el informe de Rajesh Gopal, jefe principal de conservación de bosques (PCCF) y secretario miembro de la Autoridad Nacional de Conservación del Tigre (MS-NTCA), el Ministerio no puede aprobar el sitio de Singara. El informe dice:
"El sitio del proyecto propuesto se encuentra en la zona de amortiguamiento de la Reserva de Tigres de Mudumalai y está muy cerca de los hábitats centrales/críticos de los tigres de Bandipur y las reservas de tigres de Mudumalai. También es un corredor de elefantes , lo que facilita el movimiento de elefantes desde los Ghats occidentales hasta los Ghats orientales. Ghats y viceversa. El área ya está perturbada debido a la severa presión biótica debida a los asentamientos humanos y centros turísticos y a que la fase de construcción del proyecto implicaría el transporte de materiales de construcción a través de las carreteras que pasan por el área central de Bandipur y Mudmulai Tiger. Reservas [15]
En cambio, sugirió un sitio alternativo cerca de Suruli Falls , distrito de Theni en Tamil Nadu. El Ministro dijo que este sitio no planteaba los mismos problemas que Singara y que las talas ambientales y forestales no deberían ser un problema grave. También aseguró al DAE que el Ministerio facilitaría las aprobaciones necesarias para la ubicación alternativa. El Dr. Naba K Mondal del Instituto Tata de Investigación Fundamental , portavoz del proyecto INO, dijo:
"Pero Suruliyar también se encuentra en un área forestal reservada que es densa y requeriría la tala de árboles, algo que no fue requerido en Singara. ¿Puede el gobierno asegurarnos que se despejará el bosque para este sitio?", pregunta. "Como alternativa, podemos trasladarnos a la cercana Thevaram , que está a unos 20 o 30 km de las cataratas de Suruliyar. Esta zona forestal sólo tiene arbustos, pero no hay ninguna fuente de agua aquí y habrá que canalizar el agua a una distancia de 30 kilómetros", [15] [16]
El 18 de octubre de 2010, el Ministerio de Medio Ambiente y Bosques aprobó la tala ambiental y forestal para el establecimiento del observatorio en el bosque reservado de Bodi West Hills en el distrito de Theni de Tamil Nadu.
En febrero de 2012, el gobierno de Tamil Nadu asignó el terreno a la colaboración INO y los trabajos de excavación estaban a punto de comenzar. Naba K Mondal, portavoz principal del proyecto INO y científico principal del Instituto Tata de Investigación Fundamental de Mumbai, dijo a The Hindu que el trabajo previo al proyecto comenzará en abril de 2012 y que se han sancionado 66 millones de rupias por el trabajo. La primera tarea será tener conectividad por carretera desde Rasingapuram hasta la aldea de Pottipuram. Se espera que el proyecto esté terminado en 2015 a un costo estimado de 1.500 millones de rupias. [8] [9]
El 18 de septiembre de 2012, el octogenario líder de la oposición de Kerala y miembro del comité central del PCI(M), VS Achuthanandan, expresó su ansiedad por el establecimiento de un observatorio de neutrinos en la frontera de Theni-Idukki entre Tamil Nadu y Kerala, citando cuestiones ambientales y radiológicas. [17] Pronto, la colaboración de INO aclaró todas las cuestiones planteadas por él y las respuestas están en el sitio web de INO.
El 5 de enero de 2015, el Gabinete de la Unión encabezado por el primer ministro Narendra Modi aprobó la creación del Observatorio de Neutrinos (INO) con sede en la India. [18]
El 20 de febrero de 2015, el tribunal sur del Tribunal Verde Nacional ordenó notificaciones a los gobiernos central y estatal sobre una petición que impugnaba la autorización ambiental otorgada al proyecto del Observatorio de Neutrinos (INO), con sede en la India. [19]
El 26 de marzo de 2015, el tribunal de Madurai del tribunal superior de Madrás impidió que el gobierno central comenzara el trabajo sobre el propuesto Observatorio de Neutrinos (INO) con sede en la India. El tribunal ordenó al gobierno que obtuviera permiso de la Junta de Control de la Contaminación de Tamil Nadu (TNPCB) antes de comenzar el trabajo. [20]
El 19 de marzo de 2018, el Ministerio de Medio Ambiente (India) anuló el veredicto de NGT como caso especial. La aprobación es sólo condicional y necesita el consentimiento de la Junta de Control de la Contaminación de Tamil Nadu y la Junta Nacional de Vida Silvestre . La aprobación se realizó bajo la categoría B del Calendario de Notificación de “Evaluación de Impacto Ambiental” (EIA) de 2006. Pero lo ideal sería haber sido tratado como categoría A ya que el proyecto se encuentra a sólo 4,9 km de un parque nacional ecosensible. Además, la EIA fue realizada por el Centro Salim Ali de Ornitología e Historia Natural, que es una “agencia no acreditada”. [21]
A lo largo de este proceso, los aldeanos de Pottipuram Panchayat han estado agitando contra el observatorio propuesto bajo la bandera de Poovulagin Nanbargal (Amigos de la Tierra). Un portavoz de la organización expresó su preocupación por los miles de toneladas de roca que se volarían dentro de la montaña para crear el observatorio, que tenía el potencial de provocar terremotos. Además, expresó su preocupación por la posible radiación del proyecto y el daño general al ecosistema. [22] En enero de 2020, los aldeanos de Pottipuram aprobaron una resolución contra la construcción del INO en su área, citando el potencial de daño ecológico a los Ghats occidentales. [23]
En julio de 2021 [update], la construcción del proyecto INO no ha comenzado y el proyecto se describe como "estancado". Se hicieron los planos para las instalaciones y los aparatos experimentales, se eligió un sitio para la realización del proyecto y se propuso un presupuesto (no estoy seguro si se aprobó), pero se obtuvo permiso para comenzar la construcción real en el sitio elegido en La aldea de Pottipuram en el estado de Tamil Nadu no ha tenido éxito, con la oposición de los aldeanos locales, funcionarios gubernamentales y, más notablemente, ambientalistas y agencias ambientales gubernamentales; Se necesita la aprobación de las agencias medioambientales para comenzar la construcción. De hecho, el 17 de junio de 2021, el primer ministro de Tamil Nadu, MK Stalin, se reunió con el primer ministro Narendra Modi y sugirió que el proyecto INO se archivara o se trasladara a otra parte. La sugerencia de Stalin se basó en el asesoramiento del Departamento de Medio Ambiente y Bosques del Estado (de Tamil Nadu). No se sabe cuándo podría comenzar la construcción, ni si realmente el proyecto se realizará. Sin embargo, la organización del proyecto, es decir, la colaboración de INO, continúa con el proyecto INO. Los científicos de INO, junto con otros científicos eminentes, escribieron una respuesta al Sr. Stalin, abogando por la construcción de INO lo antes posible. [24] [25]
En 2022, el gobierno del estado de Tamil Nadu presentó una declaración jurada ante la Corte Suprema de la India solicitando que el gobierno de la Unión (es decir, el gobierno nacional de la India) cancelara la INO. Además, algunos sugirieron que INO comenzó a sufrir una falta de propósito a medida que otros experimentos con neutrinos (algunos que ya se habían realizado y otros que aún estaban en desarrollo o planificación) comenzaron a dejarlo atrás en términos de potencial de descubrimiento. [26] Los proponentes del proyecto INO, incluido el gobierno de la Unión, presentaron sus propios argumentos apoyando a INO ante la Corte Suprema de la India y, a partir de 2022 [update], la discusión entre los partidarios y los opositores de INO continúa en la Corte Suprema, y no Se ha llevado a cabo la construcción en el sitio. [27]
9°57′20″N 77°17′01″E / 9.95556°N 77.28361°E / 9.95556; 77.28361
