Учёные из Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми и подземного исследовательского центра Сэнфорда успешно провели первый тестовый подъём и опускание шеститонной стальной балки L-образной формы для строительства глубокого подземного нейтринного эксперимента в Лиде (Южная Дакота). Этот эксперимент является частью международного сотрудничества DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment), целью которого является изучение нейтрино — «призрачных частиц», которые крайне сложно обнаружить.
Первые две балки, доставленные в январе, являются частью внешней структуры для массивных криогенных сосудов DUNE в подземной лаборатории LBNF (Long-Baseline Neutrino Facility). После сборки с другими 2500 тоннами стали они помогут сформировать структуру размером 66 метров в длину, 19 метров в ширину и 19 метров в высоту. Учёные будут использовать эти модули детекторов в стремлении понять нейтрино и их превращения в различные состояния, а также дать подсказки о происхождении материи во Вселенной.
Транспортировка большого стального компонента по узкой шахте на глубине под землёй — непростая задача из-за размера и веса балки, а также размера грузового пространства.
Matthew Kapust, SURF
После установки внутреннего изоляционного материала интегрированная структура будет поддерживать и размещать детектор частиц, который будет заполнен 17 000 тоннами жидкого аргона, охлажденного до -302°F (-186°C).
В этом мероприятии была перемещена одна из многих стальных L-образных балок, которые будут образовывать углы конструкции. Из-за своего размера, формы и центра тяжести балки представляют некоторые ограничения. Первоначальная, опущенная в этом испытании, имеет размеры около 5,5 метров в длину и 4 метров в ширину и весит 5 443 килограмма.
Успешный этап перемещения тяжёлых стальных компонентов приближает международное сотрудничество на значительный шаг к началу установки детектора DUNE. После ввода в эксплуатацию пучок нейтрино, отправленный из кампуса Fermilab недалеко от Чикаго, пройдёт 1 288 километров под землёй к массивным подземным детекторам DUNE в SURF.
В эксперименте принимают участие более 1400 учёных и инженеров из более чем 35 стран.