В подземной лаборатории SURF в городе Лид, штат Южная Дакота, приступили к сборке внешних каркасов двух массивных криостатов. Эти теплоизолированные емкости станут частью детектора нейтрино DUNE, который поможет ученым понять, почему Вселенная состоит из материи, а не из антиматерии.
Каждый из двух криостатов имеет длину 66 метров, ширину 19 метров и высоту 18 метров. Внутри них будет находиться по 17 тысяч тонн жидкого аргона, охлажденного до температуры −185 °C. Для строительства модулей используют 2600 стальных балок общим весом более 6200 тонн, которые доставляют с поверхности по шахтному стволу.
Организация и сроки
Проектированием, логистикой и установкой оборудования занимается ЦЕРН, который также предоставил сталь для каркасов. Прототип установки — детектор ProtoDUNE — ранее был создан на базе Нейтринной платформы ЦЕРНа. В коллаборации DUNE участвуют более 1500 исследователей, а для лаборатории Fermilab данный проект является приоритетным.
На данный момент монтажные работы ведутся в Южной пещере на глубине почти 1,5 километра. В Северную пещеру уже спускают конструкции для второго криостата, сборка которого начнется в следующем году. Завершить подземные работы планируют к 2029 году, а полностью подготовить детекторы — к 2030-му.
Принцип работы эксперимента
Система будет работать в связке с ускорителем Fermilab, расположенным под Чикаго. Ускоритель будет направлять пучок нейтрино сквозь толщу Земли на расстояние 1300 километров к детекторам в Южной Дакоте. Сравнение данных с ближнего детектора, фиксирующего частицы на старте, и дальнего позволит физикам изучить процесс превращения нейтрино из одного типа в другой.
С 2030 года группа из примерно 1800 ученых начнет регистрировать нейтрино, приходящие из космоса и от Солнца. К 2031 году, после модернизации ускорителя PIP-II, начнется передача искусственного пучка частиц. По словам директора SURF Майка Хедли, эксперимент продлится до конца 2040-х годов и будет способствовать развитию науки на протяжении нескольких поколений.
