Hvordan Deep Underground Neutrino Experiment vil fungere

The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) er et internationalt megavidenskabsprojekt, der vil studere neutrinoer, subatomære partikler, der produceres i rigelige mængder i kernereaktioner. DUNE vil blive bygget ved Sanford Underground Research Facility (SURF) i Lead, South Dakota, USA, og vil bestå af en massiv underjordisk detektor fyldt med flydende argon.

Neutrinoer er blandt de mest mystiske partikler i universet. De har ingen elektrisk ladning, og de har meget små masser. Neutrinoer er også meget svære at opdage, fordi de kun interagerer meget svagt med andet stof.

DUNE vil bruge en række forskellige teknikker til at opdage neutrinoer. En teknik er at bruge den flydende argon-detektor til at lede efter scintillationslys. Når en neutrino interagerer med et argonatom, kan den skabe et lysglimt. Disse lysglimt kan detekteres af fotomultiplikatorrør placeret inde i detektoren.

En anden teknik, som DUNE vil bruge, er at lede efter ændringer i det elektriske felt inde i detektoren. Når en neutrino interagerer med et argonatom, kan den skabe en elektrisk ladning. Disse ladninger kan detekteres af elektroder placeret inde i detektoren.

DUNE bliver den mest følsomme neutrinodetektor, der nogensinde er bygget. Det vil give videnskabsfolk mulighed for at studere neutrinoer i hidtil uset detaljer, og det kan endda hjælpe med at besvare nogle af de største mysterier om universet.

Her er en mere detaljeret forklaring på, hvordan DUNE vil fungere:

* Neutrinostrålen: DUNE vil bruge en stråle af neutrinoer, som er produceret af Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) i Illinois, USA. Neutrinostrålen vil rejse under jorden i cirka 1.300 kilometer (800 miles) til SURF.

* Den flydende argon-detektor: DUNE-detektoren vil blive fyldt med cirka 70.000 tons flydende argon. Det flydende argon vil være indeholdt i en massiv underjordisk tank, der er cirka 1.200 meter (3.900 fod) lang, 100 meter (330 fod) bred og 20 meter (66 fod) høj.

* Fotomultiplikatorrørene: Fotomultiplikatorrørene vil være placeret inde i detektoren. De vil blive brugt til at detektere de blink af scintillationslys, der produceres, når neutrinoer interagerer med argonatomer.

* elektroderne: Elektroderne vil også være placeret inde i detektoren. De vil blive brugt til at detektere ændringerne i det elektriske felt, der produceres, når neutrinoer interagerer med argonatomer.

DUNE er et komplekst og ambitiøst projekt, men det har potentialet til at yde store bidrag til vores forståelse af universet. Forsøget er planlagt til at starte i 2029.