El CERN prueba un prototipo de detector de neutrinos a un voltaje de 300 mil voltios

Los centros de investigación científica han dado un nuevo paso importante para desentrañar los secretos del universo. Según ixbt.com, han comenzado en las instalaciones del CERN las pruebas de un prototipo de detector destinado al futuro gran proyecto científico internacional DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment). Los científicos aplican un voltaje de aproximadamente 300 mil voltios al dispositivo para comprobar su resistencia en condiciones extremas. Así lo informa Ixbt.com, informa .

Liderado por el Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi (Fermilab) del Departamento de Energía de EE. UU., el objetivo principal de este gigantesco proyecto es determinar por qué, tras el Big Bang, quedó una cantidad de materia significativamente mayor que de antimateria en el universo. Se espera que dar respuesta a esta pregunta fundamental ayude a explicar las causas de la existencia de las estrellas, los planetas y la vida en general.

Diseño revolucionario y voltaje ultraalto

Actualmente, las pruebas se llevan a cabo utilizando un prototipo a escala real llamado ProtoDUNE Vertical Drift. En el nuevo diseño, los investigadores han abandonado los tradicionales elementos de lectura de hilos para pasar a placas de circuito impreso industriales. Este enfoque simplifica notablemente la fabricación de los detectores, reduce el número de componentes y permite registrar las interacciones de los neutrinos de manera mucho más eficiente.

Asimismo, el nuevo esquema presenta una característica particular: los electrones deben recorrer una distancia casi el doble de larga en argón líquido antes de llegar al sistema. Para que este proceso transcurra sin ningún tipo de pérdida, es necesario crear un campo eléctrico sumamente potente dentro del detector. Precisamente por esta razón, los ingenieros están probando el equipo bajo un voltaje cercano a los 30 kilovoltios.

Laboratorio subterráneo y garantía por décadas

Según Steve Kettell, uno de los directores técnicos del proyecto, los especialistas están utilizando deliberadamente el sistema en modos limitados y extremos. Si durante el proceso de prueba se producen descargas eléctricas, esto permitirá identificar de antemano los puntos débiles del diseño y garantizar un funcionamiento ininterrumpido del equipo durante décadas.

Esta reserva de seguridad es de vital importancia, ya que una vez finalizada la construcción, los principales detectores DUNE se instalarán a una profundidad de casi 1,5 kilómetros en el Laboratorio de Investigación Subterránea Sanford en Dakota del Sud, EE. UU. Una vez que los depósitos se llenen con argón líquido, las posibilidades de mantenimiento del equipo serán limitadas, por lo que se requiere eliminar de antemano todos los problemas potenciales.

Durante su funcionamiento, DUNE registrará las colisiones más raras de átomos con neutrinos, permitiendo a los científicos determinar la energía, la dirección de movimiento y el tipo de dichas partículas. Además, el dispositivo podría registrar el flujo de neutrinos proveniente de la explosión de supernovas antes de que la luz llegue a la Tierra. Si las pruebas, que continúan hasta el otoño de este año, concluyen con éxito, esta tecnología se convertirá en la base de los mayores experimentos de física de las próximas décadas.