JAPANSE SCHERVEN... ..VIA DUIZENDKLAPPER

Een bizar ongeluk heeft de Super-Kamiokande detector in Japan, die in 1998 als eerste gedaanteverwisselingen van het neutrino waarnam, zeker een jaar uitgeschakeld. De implosie van één vacuüm fotobuis, die optrad tijdens het vullen van de detector met water na een onderhoudsoperatie, veroorzaakte een schokgolf die in een kettingreactie zo'n 7000 van de in totaal 11.242 fotobuizen aan scherven hielp. Geraamde schade: 30 miljoen dollar.

De Super-Kamiokande bevindt zich in een oude zinkmijn, een kleine driehonderd kilometer ten noordwesten van Tokio. Een kilometer onder het aardoppervlak bevindt zich een tank met 50.000 ton zeer zuiver water, bekleed met 11.242 fotobuizen. Wanneer een neutrino, een spookdeeltje dat nauwelijks interactie heeft met de materie, onverhoopt met een elektron in de tank botst, ontstaat er onder andere in het water een zwakke lichtflits (Cerenkov-straling). Deze blauwe gloed wordt opgemerkt door de fotobuizen en uit de verzameling buizen die reageert valt af te leiden uit welke richting het neutrino kwam en hoeveel energie hij bezat.

Op 12 november, tijdens het vullen met water, ging het mis. Waarschijnlijk is een te hoge druk in het water de boosdoener geweest. Opeens klonk er vanuit het water het geluid van een duizendklapper, waarna bleek dat het merendeel van de fotobuizen (diameter: 20 inch) in gruzelementen lag. Directeur Yoji Totsuka liet snel weten dat de Super-Kamiokande herbouwd zou worden. Technisch is dat geen probleem en waarschijnlijk kan het aantal fotobuizen met de helft omlaag bij gelijkblijvende detectie-prestaties. Logistiek is de operatie een forse klus omdat eerst al het water moet worden weggepompt waarna het schervenruimen kan beginnen.

Het K2K-experiment, waarbij neutrino's die in de KEK-deeltjesversneller aan de oostkust van Japan zijn geproduceerd door de aarde naar de Super-Kamiokande reizen (om hopelijk in een andere gedaante te worden waargenomen), ligt door het ongeluk stil. Om een betrouwbare meting van de massa van het neutrino op te kunnen leveren is nog twee jaar experimenteertijd nodig. Intussen leeft in Japan de hoop dat het grensverleggende gedaanteverwisselingsexperiment van 1998 in het jaar dat de detector plat ligt goed zal blijken te zijn voor een Nobelprijs.

    • Dirk van Delft