Ultra-čistá meď ako detektor temnej hmoty

Meď bude použitá v podzemnom laboratóriu Fermilab.

Vo februári a marci dorazili do spoločnosti Fermilab tri dodávky medených dosiek, ktoré boli prevezené do skladu 100 metrov pod zemou. Meď bola ťažená vo Fínsku, valcovaná do platní v Nemecku a prevážaná cez pevninu a more do laboratória. To všetko za 120 dní.

,,Na povrchu Zeme sme v sprche kozmických lúčov,“ uviedol vedec spoločnosti Fermilab - Dan Bauer. Keď tieto vysokoenergetické častice pochádzajúce z vesmíru narazia na atóm medi, môžu vyraziť protóny a neutróny a vytvoriť ďalší atóm nazývaný kobalt-60. Kobalt-60 je rádioaktívny, čo znamená, že je nestabilný a spontánne sa rozpadá na ďalšie častice. Malý počet atómov medi premenených na kobalt nemá žiadny vplyv na každodenné použitie medi. Bauer a ďalší, ktorí pracujú na super kryogénnom hľadaní temnej hmoty musia podniknúť razantné kroky, aby zaistili, že použitá meď bude čo najčistejšia.

Najnovšie, v rade podobných experimentov bude SuperCDMS hľadať tmavú hmotu v podzemnom laboratóriu SNOLAB, neďaleko Sudbury v Ontariu v Kanade. Medené pláty nakoniec nadobudnú tvar šiestich nadrozmerných "plechoviek", ktoré budú ako matrioška. V najvnútornejšej nádobe budú umiestnené germániové a kremíkové prístroje určené na detekciu predpokladaných slabo interagujúcich masívnych častíc alebo WIMP a to najmä tých, ktoré majú menej ako 10-násobok hmotnosti protónu. Vákuovo uzavretá vonkajšia nádoba bude mať priemer niečo viac ako meter. Prístroj nazývaný SNOBOX bude prepojený prostredníctvom sady medených trubiek so špeciálnou chladničkou, ktorá ochladí detektory na nepatrný zlomok stupňa nad absolútnou nulou.

Tento prístroj bude dva kilometre pod zemou, aby sa eliminovalo čo najväčšie množstvo žiarenia. Vedci dúfajú, že pri prechode častice temnej hmoty zanechá za sebou reakciu a premení atóm medi na kobalt-60. Celý tento projekt má začať v roku 2022.

Zdroj: Phys,