Questo grafico mostra il dettaglio di una possibile configurazione della struttura di montaggio del tubo fotomoltiplicatore per il rivelatore antineutrino WATCHMAN, una parte fondamentale del banco di prova della strumentazione avanzata. I moduli contenenti set di tubi fotomoltiplicatori sono saldamente imbullonati ai cavi, che percorrono la lunghezza verticale del rilevatore, come una gigantesca decorazione natalizia che assorbe la luce invece di emetterla. Credito:Università di Sheffield
Con l'aiuto di scienziati dell'Università di Sheffield è stato lanciato un importante progetto di ricerca tra il Regno Unito e gli Stati Uniti per sfruttare le tecniche di ricerca esistenti sulla fisica delle particelle al fine di monitorare a distanza i reattori nucleari.
Dovrebbe essere operativo dal 2022 dopo aver ricevuto un nuovo finanziamento di quasi 10 milioni di sterline dal nuovo Fondo per la collaborazione internazionale del Regno Unito per la ricerca e l'innovazione, 6 del progetto Advanced Instrumentation Testbed (AIT), Il rivelatore da 500 tonnellate misurerà le innocue particelle subatomiche chiamate antineutrini emesse da una centrale nucleare esistente a 25 chilometri di distanza.
Il progetto verificherà se la tecnica potrebbe essere ampliata in futuro per il monitoraggio più distante dei siti nucleari. In caso di successo, questo potrebbe migliorare la sicurezza globale. Una migliore comprensione dei neutrini e degli antineutrini aiuterebbe anche a risolvere alcuni dei misteri attorno alla creazione dell'universo.
Il rilevatore AIT si chiama WATCHMAN, acronimo di WATer CHerenkov Monitor di ANtineutrinos.
Sarà costruito 1,1 chilometri sottoterra presso la miniera ICL Boulby nel North Yorkshire, la miniera operativa più profonda d'Europa. AIT-WATCHMAN sarà supportato dal Boulby Underground Laboratory, una struttura scientifica interrata multidisciplinare esistente gestita dal Science and Technology Facilities Council (STFC) del Regno Unito.
Abbondante in tutto l'universo, e creato dal nostro Sole e da altre stelle, i neutrini sono tra le particelle fondamentali più difficili da studiare, poiché non trasportano carica elettrica e raramente interagiscono con la materia ordinaria. Lo studio delle proprietà dei neutrini e degli antineutrini è una componente importante della più ampia ricerca fisica sulle origini dell'universo, soprattutto l'apparente squilibrio tra materia e antimateria.
Il professor Mark Thomson è presidente esecutivo del Science and Technology Facilities Council che sovrintende alla consegna del progetto nel Regno Unito. Ha detto:"Il Regno Unito e gli Stati Uniti hanno una lunga storia di collaborazione scientifica, soprattutto nella traduzione delle tecniche utilizzate dalla scienza di base per risolvere i problemi del mondo reale.
Potassa di boulby, La miniera di polialite e sale sulla costa nord-orientale dell'Inghilterra è la miniera più profonda della Gran Bretagna e la sede del Boulby Underground Laboratory del Science and Technology Facilities Council. La miniera, gestito da ICL-UK /Cleveland Potash Ltd, dovrebbe essere il sito del progetto Advanced Instrumentation Testbed. Il rivelatore WATCHMAN sarebbe stato collocato in una caverna scavata nel sito di Boulby ed è previsto che diventi operativo approssimativamente nel 2023. Credito:Università di Sheffield
"Non solo questo progetto contribuirà a migliorare la cooperazione per la sicurezza globale, fornirà anche una spinta agli sforzi di ricerca congiunti sui neutrini e sugli antineutrini, ricerche che potrebbero aiutare a risolvere alcuni dei misteri intorno alla creazione dell'universo".
Dal 2016, l'Università di Sheffield è stata la principale istituzione accademica del Regno Unito nel progetto AIT-WATCHMAN. I fisici dell'Università di Sheffield hanno lavorato a fianco dei collaboratori delle Università di Edimburgo e Liverpool, così come le agenzie nazionali di difesa e sicurezza, compreso lo stabilimento delle armi atomiche, sul progetto AIT-WATCHMAN.
Il dottor Matthew Malek dell'Università di Sheffield è il ricercatore principale accademico per il Regno Unito. Il Dr. Malek ha detto:"La bellezza di AIT-WATCHMAN è che ci permette di imparare di più sull'universo a così tanti livelli, sostenendo anche un innovativo programma di non proliferazione. Studieremo uno dei mattoni fondamentali della natura, il neutrino, e lo useremo per cercare supernovae in altre parti della nostra galassia.
"Allo stesso tempo, stiamo sviluppando nuove tecniche che avranno un impatto positivo sulla Gran Bretagna e sul resto del mondo".
Il Dr. Adam Bernstein del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in California è il direttore del progetto AIT-WATCHMAN. Ha detto:"Il sito ICL-Boulby per AIT, con la sua vicinanza a un complesso di reattori esistente, è il luogo ideale per il nostro esperimento.
"WATCHMAN e AIT offrono alle comunità della fisica e della non proliferazione una rara opportunità di lavorare insieme per sfruttare il rilevamento dei neutrini allo scopo pratico di monitorare in modo non intrusivo i reattori nucleari".
Il professor Sean Paling è professore onorario presso l'Università di Sheffield e direttore dell'attuale STFC Underground Science Laboratory presso ICL Boulby Mine. Il professor Paling ha aggiunto:"È fantastico che questo progetto di ricerca di livello mondiale arrivi nel Regno Unito e nella regione del nord-est. Boulby è un luogo speciale per la scienza nel Regno Unito e supporta già una serie di studi scientifici puri e applicati dall'astrofisica al studi sulla vita sulla Terra e oltre.
"Questo nuovo progetto integrerà e migliorerà il programma esistente e aumenterà la posizione del laboratorio nella comunità scientifica internazionale".
