Работники раскопок завершили строительство будущего дома для гигантских детекторов частиц для международного глубокого подземного эксперимента 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 черную дыру? Связаны ли нейтрино с темной материей или другими неоткрытыми частицами? В пещерах есть место для четырех больших детекторов нейтрино — каждый размером с семиэтажное здание. Детекторы будут заполнены жидким аргоном и будут фиксировать редкое взаимодействие нейтрино с прозрачной жидкостью.
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. Для пути нейтрино не нужен туннель. «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».
Инженерные, строительные и раскопочные группы с 2021 года работают на глубине 4850 футов под поверхностью земли в Сэнфордском подземном исследовательском центре, где находится часть ДЮНЫ в Южной Дакоте. Строительные бригады демонтировали тяжелое горнодобывающее оборудование и по частям транспортировали его под землю, используя существующую шахту. Под землей рабочие собрали оборудование и потратили почти два года на взрывные работы и удаление камней. Около 800 000 тонн породы было выкопано и перевезено из-под земли в обширную бывшую горнодобывающую зону над землей, известную как Открытый разрез. 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.
«Завершение строительства трех больших пещер и всех соединяющих их штреков знаменует собой окончание действительно больших раскопок. Подрядчик, занимающийся раскопками, продемонстрировал образцовые показатели безопасности, отработав более миллиона часов без происшествий с потерей рабочего времени. Это большое достижение в этой тяжелой работе. строительной отрасли», — сказал Майкл Джемелли из Fermilab, руководивший раскопками пещер компанией Thyssen Mining. «Успех этого этапа проекта можно объяснить безопасной, самоотверженной работой землекопов, многопрофильным опытом инженеров проекта и вспомогательного персонала. Какое выдающееся 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 странах, успешно протестировала технологию и процесс сборки первого детектора. Начато серийное производство его комплектующих. Тестирование технологий, лежащих в основе обоих детекторов, проводится с использованием пучков частиц в европейской лаборатории ЦЕРН.
