Besætninger skaber en blast for at tage Deep Underground Neutrino -eksperimentet til den næste fase

Det startede med et brag.

Den 23. juni, byggefirmaet Kiewit Alberici Joint Venture satte gang i sprængstoffer 3, 650 fod under overfladen i bly, South Dakota, at begynde at skabe plads til det internationale Deep Underground Neutrino -eksperiment, vært for Department of Energy's Fermilab.

Eksplosionen er starten på underjordisk udgravningsaktivitet for forsøget, kendt som DUNE, og den infrastruktur, der driver og huser den, kaldet Long-Baseline Neutrino Facility, eller LBNF.

Beliggende en kilometer dybt i South Dakota -rock ved Sanford Underground Research Facility, DUNEs kæmpe partikeldetektor vil spore adfærden hos flygtige partikler kaldet neutrinoer. Planen for de næste tre år, er, at arbejdere vil sprænge og bore for at fjerne 800, 000 tons sten for at skabe et hjem for den gigantiske detektor og dens støttesystemer.

"Starten på underjordisk sprængning for disse tidlige udgravningsaktiviteter markerer ikke kun starten på den næste store fase af dette arbejde, men betydelige fremskridt med den konstruktion, der allerede er i gang med at forberede stedet til forsøget, "sagde Fermilab vicedirektør for LBNF/DUNE-US Chris Mossey.

Udgravningsarbejdet begynder med at fjerne 3, 000 tons sten 3, 650 fod under jorden. Dette indledende trin udskærer en station til en massiv boremaskine, hvis boring er så bred som en bil er lang, omkring fire meter.

Maskinen hjælper med at oprette en 1, 200 fods ventilationsaksel ned til det, der bliver den meget større hule for DUNE-partikeldetektoren og tilhørende infrastruktur. Der, 4, 850 fod under overfladen - cirka 1,5 kilometer dyb - vil LBNF -projektet fjerne hundredtusinder af tons sten, omtrent vægten af ​​otte hangarskibe.

Det tomme rum vil i sidste ende blive fyldt med DUNEs enorme og sofistikerede detektor, en neutrinojæger, der leder efter interaktioner fra en af ​​universets mest undvigende partikler. Forskere sender en intens stråle neutrinoer fra Fermilab i Illinois til den underjordiske detektor i South Dakota - lige gennem jorden, ingen tunnel nødvendig - og mål hvordan partiklerne ændrer deres identitet. Det, de lærer, kan besvare et af de største spørgsmål inden for fysik:Hvorfor eksisterer stof i stedet for slet ingenting?

"Det verdensomspændende partikelfysiske samfund forbereder sig på forskellige måder til den dag, DUNE kommer online, og i denne uge, vi tager det materielle trin med at udgrave sten for at understøtte detektoren, "sagde DUNE-talsmand Stefan Söldner-Rembold fra University of Manchester." Det er et vidunderligt eksempel på samarbejde:Mens udgravning finder sted i South Dakota, DUNE -partnere rundt om i verden designer og bygger delene til DUNE -detektoren. "

En række videnskabelige eksperimenter tager allerede data fra Sanford Underground Research Facility, men der finder ingen aktivitet sted på 3650 -niveauet. Med intet og ingen i nærheden, den indledende udgravningsfase for at skabe hulen til boret fortsætter i et isoleret miljø. Det er også en mulighed for LBNF-byggeprojektet at indsamle oplysninger om emner som f.eks. Luftstrøm og klippens særlige reaktion på bor-og-sprængningsteknikken, før han går videre til den større udgravning på 4850-niveau, hvor forsøget skal bygges.

"Det var vigtigt for os at udvikle en plan, der ville gøre det muligt for LBNF -udgravningen at gå videre uden at forstyrre de eksperimenter, der allerede foregår i andre dele af 4850 -niveauet, "sagde Fermilab Long-Baseline Neutrino Facility Far-Site Conventional Facilities Manager Joshua Willhite. Efter en periode med udgravning på 3650-niveau, projektet vil starte udgravning på 4850 -niveau.

Hver bit af de 800, 000 tons sten, der er fjernet af den underjordiske bor-og-sprængningsoperation, skal i sidste ende transporteres en kilometer tilbage til overfladen. Der, en transportør er ved at blive bygget til at transportere den knuste sten over en strækning på 4, 200 fod til sidste indbetaling i Open Cut, et enormt åbent mineareal udgravet i 1980'erne. Så stor som LBNF -udgravningen bliver, klippen flyttede til overfladen og deponerede i Open Cut vil kun fylde mindre end en procent af den.

Udgravning på 3650 -niveau vil blive gennemført i løbet af de næste par måneder, med sprængning på 4850 niveau planlagt til at begynde umiddelbart efter.