Proiectul DUNE. SUA transformă o mină de aur într-un frigider gigantic cu temperaturi de până la minus 160 de grade

Laboratorul Fermilab al Departamentului Energiei din SUA derulează Experimentul Deep Underground Neutrino (DUNE), prin care va construi cel mai mare detector criogenic de particule din lume, la o adâncime de aproximativ 1,6 kilometri, în localitatea Lead, statul South Dakota.

Potrivit unui comunicat de presă, „provocările sunt numeroase, printre ele dimensiunea și amploarea proiectului, coordonarea la nivel mondial, logistica și, foarte important, siguranța atât pentru oameni, cât și pentru componentele detectorului”, scrie Interesting Engineering.

Cel mai mare detector criogenic de particule din lume

Detectorul DUNE va fi compus din mai multe module uriașe, care vor fi construite pe rând, timp de mai mulți ani. Fiecare modul va conține componente de detecție extrem de sensibile, scufundate în argon lichid.

Primele două module vor avea nevoie fiecare de o cantitate de argon lichid echivalentă cu aproximativ cinci piscine olimpice. Cum argonul lichid are o densitate de 1,4 ori mai mare decât apa, asta ar însemna aproximativ 17.000 de tone metrice pentru fiecare „piscină”.

Pentru umplerea primului modul, echipa DUNE responsabilă de criogenie va avea nevoie de aproximativ 1.000 de transporturi cu camionul de argon lichid, timp de un an.

Ulterior, parteneri internaționali ar urma să contribuie cu încă două module. Deși acestea vor fi puțin mai mici, volumul total de argon lichid folosit în DUNE ar urma să depășească 50.000 de tone.

Argonul lichid trebuie menținut la temperatura de minus 186 de grade Celsius. Experimentul este gândit să funcționeze aproximativ 20 de ani.

Potrivit Fermilab, lucrările la sistemele criogenice și la structurile din oțel avansează. Primele două module ale detectorului îndepărtat vor deveni  operaționale până în 2032.

După ce unul dintre criostate este umplut, pompe externe vor recircula continuu argonul lichid printr-un sistem de purificare. Apoi, detectorul scufundat în argon va începe să colecteze date.

Odată finalizat, DUNE ar urma să fie cel mai mare și mai avansat detector de neutrini pe bază de argon lichid din lume. Detectorul va putea „fotografia” foarte precis interacțiunile, folosind urmărire 3D detaliată. Totodată, proiectul DUNE va ajuta la înțelegerea unor mistere fundamentale ale universului, cum ar fi motivul pentru care există mai multă materie decât antimaterie, va explora proprietățile neutrinilor și va oferi informații noi despre dezintegrarea protonului.