2024-03-28 16:09
位于美国南达科他州利德市,地下深层中微子实验的巨大粒子探测器所在洞穴挖掘工作现已完成。
挖掘工人已经完成了为深层地下中微子实验(DUNE)的巨型粒子探测器“开辟未来家园”的挖掘工作。这三个巨大的洞穴位于地表以下一英里处,是一个新研究设施的核心,其地下面积约有8个足球场那么大。
在美国能源部费米国家加速器实验室的主持下,DUNE的科学家们将开展被称为中微子的神秘粒子研究,以解决有关我们宇宙的一些最大的问题。如为什么宇宙由物质组成?爆炸的恒星是如何产生黑洞的?中微子是否与暗物质或其他未被发现的粒子有关?
这些洞穴为4个大型中微子探测器提供了空间。每个探测器的大小与一座7层楼高的建筑差不多。这些探测器将充满液态氩,记录中微子与透明液体之间罕见的相互作用。
每秒钟都有数万亿个中微子在我们体内穿行,而我们却浑然不知。通过DUNE,科学家们将寻找来自恒星爆炸后的中微子,并检查位于芝加哥附近、地下洞穴以东约800英里的费米实验室产生的一束中微子的行为。这束由世界上强度最大的中微子源产生的中微子将直接穿过地球和岩石,从费米实验室到达位于南达科他州的DUNE探测器。中微子的路径不需要隧道。
美国项目总监克里斯·莫西(Chris Mossey)说:“完成这些巨大洞穴的挖掘工作是这个项目的一项重大成就。这一步的完成为今年晚些时候开始安装探测器做好了准备,使我们朝着实现将这一世界级地下设施变为现实的愿景又迈进了一步。”
自2021年以来,工程、施工和挖掘团队一直在桑福德地下研究设施(DUNE 南达科他州部分的所在地)地表以下4850英尺处工作。施工人员拆除了重型采矿设备,并利用现有的竖井将其逐件运到地下。在地下,工人们重新组装设备,并花了大约两年时间爆破和清除岩石。近80万吨岩石被挖掘出来,从地下运到地面上被称为 “露天采矿场”的广阔矿区。
工人们很快将开始为洞穴配备安装DUNE探测器和研究设施日常运行所需的系统。今年晚些时候,项目小组计划开始安装绝缘钢结构,以容纳第一个中微子探测器。目标是在2028年底之前让第一个探测器投入使用。
三个大型洞穴和所有相互连接的掘进巷道的完工,标志着一次真正意义上的大挖掘的结束。挖掘承包商保持了堪称典范的安全记录,工作时间超过一百万小时,没有发生一起误工事故。费米实验室的迈克尔·杰梅里(Michael Gemelli)说:“这在重型建筑行业是一项重大成就。该项目这一阶段的成功要归功于挖掘工人安全、敬业的工作,以及项目工程师和支持人员的多学科背景。对于这个国际项目来说,这是一个了不起的成就和里程碑。”
来源 | 《Symmetry》期刊官网
编译 | ?槟榔郭
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