Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойФизикаКолоссальные пещеры раскопаны глубоко под землей для эксперимента с нейтрино DUNE

Колоссальные пещеры раскопаны глубоко под землей для эксперимента с нейтрино DUNE

- Advertisement -

Строители построили две колоссальные пещеры, каждая длиной более 500 футов и высотой около семи этажей, для гигантских модулей детектора частиц в рамках глубокого подземного эксперимента с нейтрино, проводимого Фермилабом. В третьей пещере будут размещены инженерные коммуникации для работы детектора. Фото: Мэтью Капуст, Сэнфордский подземный исследовательский центр.

Завершение строительства огромных подземных пещер для глубокого подземного эксперимента с нейтрино (DUNE) открывает путь к революционным исследованиям нейтрино, в которых будет участвовать международная команда из более чем 1400 ученых и инженеров.

Работники раскопок закончили вырезать будущий дом для гигантских детекторов частиц для международного сообщества. Глубокий подземный эксперимент с нейтрино. Три колоссальные пещеры, расположенные на глубине мили ниже поверхности земли, находятся в центре нового исследовательского центра, занимающего подземную территорию размером примерно с восемь футбольных полей.

Ученые DUNE, организованные Национальной ускорительной лабораторией Ферми Министерства энергетики США, будут изучать поведение загадочных частиц, известных как нейтрино, чтобы решить некоторые из самых важных вопросов о нашей Вселенной. Почему наша Вселенная состоит из материи? Как взрывающаяся звезда создает черная дыра? Связаны ли нейтрино с темной материей или другими неоткрытыми частицами?

Роль детекторов нейтрино

В пещерах есть место для четырех больших детекторов нейтрино, каждый размером с семиэтажное здание (см. двухминутную анимацию ниже). Детекторы будут заполнены жидким аргоном и будут фиксировать редкое взаимодействие нейтрино с прозрачной жидкостью.

DUNE поможет получить более четкое представление о Вселенной и о том, как она устроена. Ученые DUNE будут преследовать три основные научные цели: выяснить, могут ли нейтрино быть причиной того, что Вселенная состоит из материи; искать субатомные явления, которые могли бы помочь осуществить мечту Эйнштейна об объединении сил; и наблюдать за нейтрино, вылетающими из взрывающейся звезды, возможно, свидетельствующими о рождении нейтронная звезда или черная дыра.

Триллионы нейтрино проходят через наши тела каждую секунду, а мы даже не подозреваем об этом. С помощью DUNE ученые будут искать нейтрино от взрывающихся звезд и изучать поведение пучка нейтрино, образующегося в Фермилабе, расположенной недалеко от Чикаго, примерно в 800 милях к востоку от подземных пещер. Луч, произведенный самым интенсивным в мире источником нейтрино, пройдет прямо через землю и скальные породы от Фермилаборатории до детекторов DUNE в Южной Дакоте. Никакой туннель не нужен для путь нейтрино.

Раскопки и строительные достижения

«Завершение раскопок этих огромных пещер является значительным достижением для этого проекта», — сказал директор проекта из США Крис Мосси. «Завершение этого шага подготавливает проект к установке детекторов, которая начнется позднее в этом году, и приближает нас на шаг к реализации видения воплощения этого подземного объекта мирового класса в реальность».

Конвейер доставил почти 800 000 тонн породы, выкопанной на глубине мили, в открытый разрез в Лиде, Южная Дакота. Фото: Стивен Кенни, Сэнфордский подземный исследовательский центр.

Инженерные, строительные и раскопочные бригады работают на глубине 4850 футов под поверхностью земли с 2021 года. Сэнфордский подземный исследовательский центрдом части ДЮНЫ в Южной Дакоте. Строительные бригады разобрали тяжелое горнодобывающее оборудование и по частям перевезли его под землю, используя существующую шахту. Под землей рабочие собирали оборудование, и рабочие провели почти два года взорвать и удалить камень. Около 800 000 тонн породы было выкопано и перевезено из-под земли в обширную бывшую горнодобывающую зону над землей, известную как Открытый разрез.

Будущие шаги и показатели безопасности

Вскоре рабочие начнут оборудовать пещеры системами, необходимыми для установки детекторов DUNE и повседневной работы исследовательского центра. Позже в этом году команда проекта планирует начать установку изолированной стальной конструкции, в которой будет установлен первый детектор нейтрино. Цель состоит в том, чтобы ввести в эксплуатацию первый детектор до конца 2028 года.

Вид с высоты птичьего полета на одну из больших пещер в Южной Дакоте, высотой с семиэтажное здание. Здесь будут размещены большие детекторы частиц для глубокого подземного эксперимента с нейтрино для изучения поведения нейтрино. Ожидается, что детекторы DUNE станут крупнейшей подземной криогенной системой в мире. Фото: Мэтью Капуст, Сэнфордский подземный исследовательский центр.

«Завершение строительства трех больших пещер и всех соединяющих их штреков знаменует собой окончание действительно больших раскопок. Подрядчик раскопок продемонстрировал образцовые показатели безопасности, отработав более миллиона часов без происшествий с потерей рабочего времени. Это большое достижение в отрасли тяжелого строительства», — сказал Майкл Джемелли из Fermilab, который руководил раскопками пещер компанией Thyssen Mining. «Успех этого этапа проекта можно объяснить безопасной и самоотверженной работой землекопов, многопрофильным опытом инженеров проекта и вспомогательного персонала. Какое замечательное достижение и важная веха для этого международного проекта».

Ученые DUNE с нетерпением ждут начала установки детекторов частиц. Коллаборация DUNE, в которую входят более 1400 ученых и инженеров из более чем 200 учреждений в 36 странахуспешно протестировал технологию и процесс сборки первого детектора. Массовое производство его компонентов началось. Тестирование технологий, лежащих в основе обоих детекторов ведется с использованием пучков частиц в европейской лаборатории ЦЕРН.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме