CERN, nötrino detektörü prototipini 300 bin volt gerilim altında test ediyor

Bilimsel araştırma merkezleri, evrenin sırlarını çözme yolunda bir önemli adım daha attı. ixbt.com'un haberine göre, CERN tesislerinde gelecekteki büyük uluslararası DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) bilimsel projesi için tasarlanan detektör prototipinin test edilmesine başlandı. Bilim insanları cihaza yaklaşık 300 bin voltluk bir gerilim vererek onun aşırı koşullardaki dayanıklılığını test ediyorlar. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

ABD Enerji Bakanlığı'na bağlı Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı (Fermilab) tarafından yürütülen bu devasa projenin temel amacı, Büyük Patlama'dan sonra evrende neden antimaddeden ziyade önemli ölçüde daha fazla madde kaldığını belirlemektir. Bu temel sorunun yanıtının bulunması, yıldızların, gezegenlerin ve genel olarak yaşamın varoluş nedenlerini açıklamaya yardımcı olması beklenmektedir.

Devrim niteliğinde tasarım ve çok yüksek gerilim

Şu anda testler, ProtoDUNE Vertical Drift adı verilen tam ölçekli prototip kullanılarak gerçekleştiriliyor. Araştırmacılar yeni tasarımda geleneksel kablolu okuma elemanlarından vazgeçerek endüstriyel baskı devre kartlarına geçtiler. Böyle bir yaklaşım detektör üretimini önemli ölçüde basitleştiriyor, bileşen sayısını azaltıyor ve nötrino etkileşimlerini daha verimli bir şekilde kaydetmeye olanak tanıyor.

Aynı zamanda yeni şemanın kendine has bir özelliği bulunuyor; bu sistemde elektronların sisteme ulaşmadan önce sıvı argon içinde neredeyse iki kat daha fazla mesafe kat etmesi gerekiyor. Bu sürecin hiçbir kayıp olmadan gerçekleşmesi için detektör içinde çok güçlü bir elektrik alanı yaratılması şarttır. Mühendisler tam da bu nedenle ekipmanı 300 kilovolt civarındaki gerilim altında test ediyorlar.

Yeraltı laboratuvarı ve onlarca yıl için garanti

Projenin teknik liderlerinden biri olan Steve Kettell'in ifadelerine göre, uzmanlar sistemi bilerek sınırlı ve aşırı modlarda çalıştırıp deniyorlar. Test sürecinde elektrik deşarjları meydana gelirse, bu durum tasarımın zayıf noktalarını önceden tespit etmeyi ve ekipmanın onlarca yıl kesintisiz çalışacağından emin olmayı sağlar.

Bu güvenlik payı son derece büyük bir önem taşımaktadır, çünkü inşaat tamamlandığında ana DUNE detektörleri ABD'nin Güney Dakota eyaletindeki Sanford Yeraltı Araştırma Laboratuvarı'nda yaklaşık 1,5 kilometre derinliğe kurulacaktır. Rezervuarlar sıvı argon ile doldurulduktan sonra ekipmana bakım yapma imkanı sınırlı olacaktır, bu nedenle tüm potansiyel sorunların önceden giderilmesi gerekmektedir.

Çalışma sürecinde DUNE, atomların nötrinolarla en az rastlanan çarpışmalarını kaydederek bilim insanlarına bu parçacıkların enerjisini, hareket yönünü ve türünü belirleme imkânı verecektir. Ayrıca cihaz, süpernova patlamalarından kaynaklanan nötrino akışını ışık Dünya'ya ulaşmadan önce bile kaydedebilir. Bu yılın sonbaharına kadar sürecek olan testler başarıyla tamamlanırsa, bu teknoloji önümüzdeki on yıllardaki en büyük fizik deneylerinin temelini oluşturacaktır.