È iniziato con un'esplosione.

Il 23 giugno, la società di costruzioni Kiewit Alberici Joint Venture ha fatto esplodere esplosivi 3, 650 piedi sotto la superficie in piombo, Sud Dakota, per iniziare a creare spazio per l'esperimento internazionale Deep Underground Neutrino, ospitato dal Fermilab del Dipartimento dell'Energia.

L'esplosione è l'inizio dell'attività di scavo sotterraneo per l'esperimento, noto come DUNE, e l'infrastruttura che lo alimenta e lo ospita, chiamato impianto di neutrini a base lunga, o LBNF.

Situato a un miglio di profondità nella roccia del South Dakota presso il Sanford Underground Research Facility, Il rivelatore di particelle giganti di DUNE seguirà il comportamento di particelle fugaci chiamate neutrini. Il piano per i prossimi tre anni, è che i lavoratori faranno esplodere e trivelleranno per rimuovere 800, 000 tonnellate di roccia per ospitare il gigantesco rivelatore e i suoi sistemi di supporto.

"L'inizio dell'esplosione sotterranea per queste prime attività di scavo segna non solo l'inizio della prossima grande fase di questo lavoro, ma significativi progressi sulla costruzione già in corso per preparare il sito per l'esperimento, " ha dichiarato il vicedirettore del Fermilab per LBNF/DUNE-US Chris Mossey.

Il lavoro di scavo inizia con la rimozione di 3, 000 tonnellate di roccia 3, 650 piedi sotto terra. Questo passo iniziale crea una stazione per un enorme trapano il cui foro è largo quanto una macchina è lunga, circa quattro metri.

La macchina aiuterà a creare un 1, Pozzo di ventilazione di 200 piedi fino a quella che sarà la caverna molto più grande per il rivelatore di particelle DUNE e l'infrastruttura associata. Là, 4, 850 piedi sotto la superficie, a circa 1,5 chilometri di profondità, il progetto LBNF rimuoverà centinaia di migliaia di tonnellate di roccia, all'incirca il peso di otto portaerei.

Lo spazio vuoto verrà infine riempito con l'enorme e sofisticato rivelatore di DUNE, un cacciatore di neutrini alla ricerca di interazioni da una delle particelle più sfuggenti dell'universo. I ricercatori invieranno un intenso raggio di neutrini dal Fermilab in Illinois al rivelatore sotterraneo nel South Dakota, direttamente attraverso la terra, nessun tunnel necessario e misurare come le particelle cambiano la loro identità. Ciò che imparano può rispondere a una delle più grandi domande della fisica:perché esiste la materia invece di niente?

"La comunità mondiale della fisica delle particelle si sta preparando in vari modi per il giorno in cui DUNE sarà online, e questa settimana, prendiamo la fase materiale dello scavo nella roccia per supportare il rilevatore, " ha dichiarato il portavoce di DUNE Stefan Söldner-Rembold dell'Università di Manchester. "È un meraviglioso esempio di collaborazione:mentre gli scavi si svolgono in South Dakota, I partner DUNE in tutto il mondo stanno progettando e costruendo le parti per il rilevatore DUNE."

Un certo numero di esperimenti scientifici già acquisiscono dati presso il Sanford Underground Research Facility, ma nessuna attività ha luogo al livello 3650. Con niente e nessuno nelle vicinanze, la fase iniziale di scavo per la realizzazione della caverna per la trivellazione procede in ambiente isolato. È anche un'opportunità per il progetto di costruzione LBNF di raccogliere informazioni su questioni come il flusso d'aria e la particolare risposta della roccia alla tecnica di perforazione e esplosione prima di passare allo scavo più grande al livello 4850, dove verrà costruito l'esperimento.

"Era importante per noi sviluppare un piano che avrebbe permesso allo scavo LBNF di andare avanti senza interrompere gli esperimenti già in corso in altre parti del livello 4850, ", ha affermato Joshua Willhite, responsabile delle strutture convenzionali del sito lontano del Fermilab Long-Baseline Neutrino Facility. Dopo un periodo di scavo al livello 3650, il progetto avvierà lo scavo al livello 4850.

Ogni pezzo dell'800, 000 tonnellate di roccia smosse dall'operazione sotterranea di perforazione e esplosione devono essere trasportate indietro di un miglio in superficie. Là, si sta costruendo un trasportatore per trasportare il pietrisco su un tratto di 4, 200 piedi per il deposito finale in Open Cut, un'enorme area mineraria a cielo aperto scavata negli anni '80. Per quanto grande sarà lo scavo LBNF, la roccia spostata in superficie e depositata nell'Open Cut ne riempirà solo meno dell'uno percento.

Lo scavo al livello 3650 sarà completato nei prossimi mesi, con l'esplosione al livello 4850 pianificato per iniziare subito dopo.