La struttura del progetto Urania nel sud-ovest del Colorado sarà situata accanto a un sito di perforazione di gas naturale esistente. La struttura ospiterà un impianto di lavorazione che è stato progettato specificamente per questo progetto e costruito in Sardegna, in Italia, quindi spedito alla sede del Colorado. Credito:Università di Houston
Un deposito di argon quasi puro lasciato indisturbato poiché la formazione della Terra sta per aiutare i fisici a capire di più sull'universo.
Il progetto Urania, guidato da Andrew Renshaw, professore associato di fisica dell'Università di Houston presso il College of Natural Sciences and Mathematics, supervisionerà l'installazione e la messa in servizio di una struttura su scala industriale nel sud-ovest del Colorado. Allo stesso tempo in Sardegna, in Italia, i ricercatori progetteranno e costruiranno un impianto di lavorazione specializzato che sarà spedito in Colorado.
All'interno della struttura combinata - l'impianto di lavorazione costruito in Italia e la struttura esterna realizzata in loco dal Progetto Urania (dal nome della musa greca dell'astronomia) - l'argon verrà estratto, purificato e spedito al Laboratorio Nazionale Gran Sasso (LNGS) in Italia. Lì, verrà utilizzato nella ricerca di risposte ad alcuni dei più grandi enigmi che l'universo presenta.
Ma prima che la squadra possa guardare verso l'esterno tra le stelle, deve prima raggiungere le profondità della Terra.
Per essere precisi:devono occuparsi dell'estrazione e del trattamento del gas argon trovato in un sito di perforazione di gas naturale nel sud-ovest del Colorado gestito da Kinder Morgan, una società di perforazione e gasdotti con sede a Houston.
"La nostra struttura esisterà come funzione secondaria della struttura Doe Canyon di Kinder Morgan, che sta già attirando CO2 (anidride carbonica) dal mantello terrestre come parte della sua estrazione di gas naturale", ha affermato Renshaw.
"Contenuto all'interno di questo CO2 il flusso proveniente da quei pozzi sotterranei di Kinder Morgan è una piccola quantità di argon a bassa radioattività, che diventa un sottoprodotto nella loro produzione di gas naturale ma è uno strumento che possiamo utilizzare. Questo è interessante perché l'argon a bassa radioattività può essere una risorsa importante per la nostra ricerca, poiché è un elemento molto interessante da utilizzare all'interno di un rivelatore di particelle a basso fondo."
Infine, l'argon viene separato dall'anidride carbonica presso il sito di Kinder Morgan, quindi spedito in bombole ad alta pressione appositamente progettate per questo progetto, in Sardegna, dove verrà ulteriormente lavorato e infine spedito a LNGS per l'inserimento nel rivelatore sotterraneo, chiamato DarkSide‑20k.
"Una volta che l'argon è liquefatto, può essere utilizzato presso il sito di ricerca LNGS per rilevare le particelle in base a come interagiscono con l'argon liquido", ha affermato Renshaw. Attraverso questi studi, il team spera di mettere insieme le prove della materia oscura dell'universo e acquisire la capacità di rilevare i neutrini da fonti astrofisiche.
Argon (abbreviato Ar) - incolore, inodore, insapore - è elencato all'estrema destra della tavola periodica con gli altri cinque "gas nobili" (a significare che sono inerti o quasi chimicamente non reattivi). Being one of the most common of Earth's elements, argon is found almost everywhere. Scientists can harvest it easily from the atmosphere.
So why is this specific argon in Colorado so important to the Urania project and the DarkSide‑20k experiment in Italy?
"Because it is almost 100% argon-40, having been protected deep underground since the formation of the Earth," Renshaw explained.
"During the same span of time, the atmosphere's argon has been constantly bombarded by cosmic rays, loading it with argon-39, which then decays via beta emission and can cloud the DarkSide‑20k particle detector's signals. This means that the argon extracted from deep underground in Colorado will allow DarkSide‑20k to be filled with almost 100% pure argon-40, greatly reducing the overall background rate of the detector and allowing for many sensitivity studies to be done."
What the researchers hope to reveal with the DarkSide‑20k particle detector (expected to be in operation for a decade, starting in 2025), are signs of dark matter in the universe—what it is, how it behaves and why it exists. In other words, they hope to bring light to one of the darkest mysteries of the cosmos. + Esplora ulteriormente
