Das Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) in der chinesischen Provinz Guangdong hat am 26. August 2025 offiziell seinen Betrieb aufgenommen. Dieser Meilenstein markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Erforschung von Subatomaren Teilchen. Nach über einem Jahrzehnt der Vorbereitung und des Baus hat sich JUNO zur größten und präzisesten wissenschaftlichen Einrichtung entwickelt, die sich der Untersuchung von Neutrinos widmet.
Neutrinos, oft als „Geisterteilchen“ bezeichnet, sind Elementarteilchen mit winziger Masse und ohne elektrische Ladung, die Materie nahezu unbemerkt durchdringen können. Der JUNO-Detektor ist eine 35,4 Meter durchmessende Acrylkugel, die in einem 44 Meter tiefen Wasserbecken untergebracht ist und sich 700 Meter unter der Erde befindet. Dieses komplexe System umfasst 20.000 Tonnen Flüssigszintillator und über 45.000 Photomultiplier-Röhren, die darauf ausgelegt sind, Neutrino-Interaktionen zu erfassen.
Das Hauptziel von JUNO ist die Bestimmung der Massenordnung von Neutrinos, eine fundamentale Frage in der Teilchenphysik. Diese Ordnung gibt Aufschluss darüber, ob das dritte Massenzustand (ν₃) schwerer ist als das zweite (ν₂). Darüber hinaus wird JUNO fortschrittliche Studien zu Neutrinos ermöglichen, die von der Sonne, Supernovae, der Atmosphäre und der Erde stammen. Dies eröffnet neue Wege zur Erforschung unbekannter Physik, einschließlich der Suche nach sterilen Neutrinos und dem Protonenzerfall.
Das JUNO-Projekt ist eine internationale Zusammenarbeit, an der über 700 Forscher von 74 Institutionen aus 17 Ländern und Regionen beteiligt sind. Diese globale Kooperation spiegelt nicht nur die internationale Natur der Teilchenphysik wider, sondern auch die gesammelten Erfahrungen aus früheren Flüssigszintillator-Experimenten weltweit. Die Anlage wird voraussichtlich mindestens 30 Jahre in Betrieb sein, mit einem möglichen Upgrade-Pfad zur Suche nach neutrinolosem Doppelbeta-Zerfall, einem theoretischen Prozess, der beweisen würde, dass das Neutrino vom Majorana-Typ ist.
Die Inbetriebnahme von JUNO stellt eine bedeutende Weiterentwicklung in der Neutrinoforschung dar. Die Präzision und der Umfang der Anlage versprechen, in den kommenden Jahren bahnbrechende Entdeckungen zu ermöglichen und unser Verständnis des Universums und der fundamentalen Physik zu vertiefen. Die Standortwahl, etwa 53 Kilometer von den Kernkraftwerken Yangjiang und Taishan entfernt, ist entscheidend für die präzise Messung des Energiespektrums von Antineutrinos, die von diesen Anlagen emittiert werden. Diese Messungen sind der Schlüssel zur Aufklärung der Neutrinomassenordnung, da sie unabhängig von Materieeffekten in der Erde und weitgehend frei von Parameter-Degenerationen sind.