Maanalainen maanalainen laboratorio

Maanalainen laboratorio Modanessa (lyhennetty LSM ) on ranskalainen laboratorio, seka-yksikkö IN2P3 (Institute of CNRS ), ja University of Grenoble-Alpes (aikaisemmin Institute for tutkimusta peruslainalaisuudet maailmankaikkeus (IRFU) ) vihittiin käyttöön vuonna 1982 1700  metrin korkeudessa vuoren alla Fréjus-tien tunnelin ( Savoie ) keskellä . Perustutkimus kokeiluja vuonna hiukkasfysiikan ja astrofysiikka suoritetaan siellä kaukana kosminen säteily . Maapallon jokaiseen neliömetriin pääsee päivittäin kahdeksasta kymmeneen miljoonaan kosmiseen säteeseen, mutta laboratorioon vain neljä kosmistä sädettä neliömetriä kohti päivässä. LSM on siis Euroopan syvin maanalainen laboratorio ja yksi maailman kolmesta parhaasta.

Vuonna 2005 allekirjoitettiin kumppanuussopimus (Associated International Laboratory) Dubnan (Venäjä) yhtenäistetyn ydintutkimuslaitoksen kanssa. Se uudistettiin vuonna 2009 integroimalla uusi kumppani: Prahan teknillinen yliopisto (Tšekki).

Tämän laboratorion laajennushanke, nimeltään “Domus” ( Deep Observatory for multidisciplinary underground science ), tähtää laboratorion kokonaistilavuuden kasvattamiseen 3 500: sta 17 000  m 3 : iin tulevia kokeita varten vuodesta 2015 alkaen.

Kokemukset

LSM: ssä olevat hiukkasfysiikan kokeet ovat kokemuksia EDELWEISS ( pimeän aineen etsiminen ), NEMO (3. sukupolvi valmistunut vuonna 2011), SUPER-NEMO: n aikaansaamiseksi ), TGV ( T- teleskooppi G ermanium V ertical - Double Beta Decay -tutkimus ) ja SHIN (superraskaiden alkuaineiden pitkäikäisten isotooppien etsiminen). Muut kokeet mikroelektroniikassa, biologiassa, gammaspektrometriassa tai neutronien tutkimuksessa hyödyntävät LSM: n matalia taustaolosuhteita.

Löytöjä ja havaintoja

• 1983-1988: etsitään protonien hajoamista, jonka elinikä osoittautuu odotettua pidemmäksi johtaa SU5-teorian eliminointiin.
• 2011: Nemon tutkimuskokeilun purkaminen kaksois beetahajotuksille ilman neutriinopäästöjä . Seitsemän vuoden tiedonkeruun jälkeen havaittu molybdeeni-100: n neutriinittömän kaksois beetaprosessin puoliintumisajan alaraja on 1024 vuotta. Ydinmallien mukaan tämä vastaa neutriinon tehollista massaa alle 0,5 - 1,0  eV .
• Maaliskuu 2011 : Ge-ID-ilmaisimilla tehdyn WIMP-tutkimuksen lopputulos. EDELWEISS- yhteistyössä tehtiin pimeän aineen tutkimusta WIMP: iden muodossa kymmenen 400 g : n kryogeenisen detektorin kanssa germaniumissa Modanen  maanalaisessa laboratoriossa. Lämpöantureiden ja elektrodien, joissa on interdigitaalinen geometria, yhdistetty käyttö mahdollistaa gamma-radioaktiivisuuden tehokkaan hylkäämisen sekä pinnan lähellä olevat vuorovaikutukset. Kokonaisvaikutus saavutettiin 384 kg päivässä, pääasiassa 14 kuukauden jatkuvan toiminnan jälkeen. Viisi ydinvoiman takaisinoton ehdokasta havaitaan yli 20  keV: n , kun taas arvioitu taustamelu on alle kolme tapahtumaa. Tulos tulkitaan WIMP-nukleoni-vuorovaikutuksen spin-riippumattoman poikkileikkauksen rajojen suhteen. 4,4 10-8  bp: n poikkileikkaus on 90% poissuljettu, kun WIMP-massa on 85  GeV . Uusia rajoituksia tuodaan myös malleihin, joille WIMP-nukleonin sironta on joustamatonta.

Projektit

• SUPERNEMO-projektin tavoitteena on tarjota LSM: lle tehokkaampi NEMO-ilmaisin, joka pystyy havaitsemaan kaksois-beeta-radioaktiivisuuden neutrinoista, joiden massa on välillä 0,0001 eV ja 1 eV.
• Kansainvälinen MEMPHYS (MEgatonne Mass PHYSics) -hanke, jossa tutkitaan maanalaisten ja maan ulkopuolisten neutriinojen aiheuttamia harvinaisia ​​tapahtumia , lähestytään asennettavaksi LSM: ään eurooppalaisen LAGUNA-projektin puitteissa.
• EURECA-projekti on tarkoitettu EDELWEISSin seuraajaksi.

Liitteet

1700 metrin korkeudelle haudatussa laboratoriossa  on hallintorakennus, "Carré Sciences", jossa järjestetään pysyvä näyttely, "maailmankaikkeuden pienet salaisuudet" (ilmainen sisäänpääsy), joka on tarkoitettu popularisoitavaksi suurelle yleisölle. alue Modane .

Viitteet

1. JINR Dubna
2. CTU Praha
3. DOMUS - Toinen katsaus LSM- universumiin -
4. NEMO In2P3 - 2011: n purkaminen
5. TGV LSM -kokemus
6. SHIN LSM -kokeilu
7. arXiv: 1103.4070 puolesta arXiv
8. NEMO-koe In2P3 -
9. MEgatonne Mass PHYSics
10. LAGUNA
11. "  EURECA-yhteistyö  " ( Arkisto • Wikiwix • Archive.is • Google • Mitä tehdä? ) European Underground Rare Event Calorimeter Array
12. Tiede-aukio

Katso myös

Ulkoiset linkit

• Virallinen sivusto
• Tutkimusresurssi  :
  • ScanR
• Auktoriteettitiedot  :
  • Virtuaalinen kansainvälisen viranomaisen tiedosto
  • WorldCat-tunnus