США решили построить гигантский холодильник с температурой -303° F/-186.11 градусов по Цельсию, используя жидкий аргон, объема которого хватит на пять олимпийских бассейнов
Чтобызаполнить самый большой в мире криогенный детектор частиц, ученым Fermilabпотребуется около 1000 грузовиков жидкого аргона. В рамках Глубокого подземного нейтринного эксперимента, проводимого Национальной ускорительной лабораторией Ферми Министерства энергетики США, вскоре начнется строительство крупнейшего в мире детектора криогенных частиц.
Командаразработчиков нового детектора, получившего название DUNE far detector,установит его в миле под землей в подземном исследовательском центре Сэнфорда вЛиде, Южная Дакота.
Согласнозаявлению для прессы, «проблем множество, среди них — огромные размеры иразмах, всемирная координация, логистика и, что немаловажно, безопасность каклюдей, так и компонентов детектора».
Дальнийдетектор DUNE планируется создать в виде серии огромных модулей, которые будутсоздаваться последовательно в течение нескольких лет. Каждый модуль будетоснащен сверхчувствительными компонентами детектора, погруженными в жидкийаргон.
Примечательно,что для каждого из первых двух модулей потребуется примерно столько же жидкогоаргона, сколько для пяти олимпийских бассейнов. Поскольку плотность жидкости в1,4 раза превышает плотность воды, это составит 17 000 метрических тонн длякаждого бассейна.
Длязаполнения первого модуля команда DUNE cryogenics готовится принять около 1000грузовиков жидкого аргона в течение примерно года.
Затеммеждународные сотрудники предоставят два дополнительных модуля. Хотя они будутнемного меньше, ожидается, что конечный объем жидкого аргона для DUNE превысит50 000 тонн.
Жидкий аргондолжен храниться при температуре минус 303 градуса по Фаренгейту. Дляподдержания аргона в жидком виде будут использоваться криостаты, и экспериментпродлится примерно 20 лет.
По даннымлаборатории Фермилаб, работа над криогенными системами и стальнымиконструкциями продвигается. Ожидается, что первые два модуля дальнего детектораDUNE будут введены в эксплуатацию к 2032 году.
Как толькоодин из криостатов будет заполнен, внешние насосы начнут непрерывную циркуляциюжидкого аргона через систему очистки. Затем погружной детектор начнет собиратьданные.
Послезавершения строительства «ДЮНА» станет крупнейшим и наиболеесовершенным в мире детектором нейтрино на жидком аргоне. Действующий детекторбудет точно отображать взаимодействия с помощью детального трехмерногоотслеживания, что позволит измерять колебания нейтрино, а также различия междунейтрино и антинейтрино.
Это такжемогло бы дать новое представление об иерархии масс нейтрино, поиске редкихслучаев распада протонов и нейтринных вспышек сверхновых.
Этавозможность позволит командам, участвующим в эксперименте Deep UndergroundNeutrino, ответить на фундаментальные физические вопросы. Например,«ДЮНА» может пролить свет на то, почему во Вселенной гораздо большевещества, чем антивещества.
Это такжемогло бы уточнить свойства нейтрино для проверки теорий, выходящих за рамкистандартной модели, исследовать объединение с помощью распада протонов ипредоставить уникальные астрофизические данные о коллапсе ядра сверхновой.
Источник:interestingengineering
