• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Sökning i mörk materia ger teknik för att hitta tunga metallsömmar

    Sökandet efter mörk materia visar på glittrande mineralfyndigheter. Kredit:Swinburne University of Technology

    En metod för att lokalisera sömmar av guld och andra tungmetaller är den osannolika avknoppningen av Swinburnes engagemang i ett stort experiment för att upptäcka mörk materia ner i en gruva i Stawell, Victoria.

    Docent Alan Duffy, från Swinburne's Center for Astrophysics and Supercomputing och medlem i projektet Sodium jodide with Active Background Rejection (SABER), den kosmiska strålningen skapade effektivt en röntgenstråle av jorden mellan den underjordiska detektorn och ytan.

    I gruvan, SABER -experimentet försöker upptäcka partiklar av mörk materia, någonting som ingen har lyckats med än. Varje signal från mörk materia skulle vara liten. och så skapade SABER -teamet en fenomenalt känslig detektor, som, det visar sig, är också känslig för en mängd kosmiska partiklar som kan hjälpa oss att hitta guld.

    Att upptäcka partiklar som inte är mörk materia är oönskat buller för SABER - varför de placerade experimentet en kilometer nerför en minaxel, där berget ovan var tänkt tillräckligt tjockt för att absorbera all kosmisk strålning.

    Dock, laget fann att viss strålning fortfarande trängde in - inte perfekt för att isolera sällsynta händelser i mörk materia, men skapar en kraftfull informationskälla. "Naturen har gett oss den kraftfullaste penetrerande skannern du kan skapa, och det krävs ingen licens, "sa Duffy.

    Dessa partiklar som tar sig till Stawell Underground Physics Laboratory är muoner:kortlivade partiklar som liknar elektroner, men 200 gånger tyngre. Muoner sprids företrädesvis av atomer med höga atomnummer och så avlagringar av tungmetaller, som guld, vars atomnummer är sex gånger större än kolets, skapa skuggor som liknar ben i en medicinsk röntgenbild.

    Idén är inte helt ny, men Duffy noterade att tekniken "hade blivit myndig". Teamets omdesignade muondetektorprototyp är långt ifrån föregångaren från 1960 -talet, en låda med skrymmande högspänningselektronik som behövde två personer för att lyfta den. Miniatyrisering av elektroniska komponenter som drivs av smartphone -teknik bidrog till Duffys enhet, som han liknar i storlek med "en fashionabel pappersvikt".

    "Den första vi byggde var en cylindrisk bit scintillationsplast i en färgburk. Du har aldrig sett något som såg så grovt och klart ut, men det gav bara de vackraste upptäckterna. "

    Storleken är perfekt för att sänka ner i mineralutforskningshål, och eftersom tekniken är billig och kan anslutas via optisk fiber, Duffy tänker sig att "sätta in ett halvt dussin av dem och gå därifrån." Veckor senare kunde en bild av mineralerna i det omgivande berget rekonstrueras från data, vilket kommer att kräva behandling liknande den som används inom astrofysik.

    Duffy är upphetsad över planer på att bygga ett företag kring enheten, och teamet har redan intresse från potentiella partners. Men, det första steget är att göra sin prototyp till ett instrument som är tillräckligt robust för en aktiv gruvplats.

    "Mörk materia är eterisk, "Tillade Duffy." Det är grundläggande för fysiken, men det är svårt att tänka på praktiska användningsområden. Ändå ser jag verkliga kommersiella resultat i denna spin-off. "

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com