Se inicia la construcción del próximo experimento subterráneo para neutrinos
Todo comenzó con una explosión. El 23 de junio, la empresa constructora Kiewit Alberici Joint Venture detonó explosivos a 3.650 pies bajo la superficie en Lead, Dakota del Sur, para comenzar a crear espacio para el Deep Underground Neutrino Experiment, auspiciado por el Fermilab del Departamento de Energía.
La explosión es el comienzo de la actividad de excavación subterránea para el experimento, conocido como DUNE, y la infraestructura que lo energiza y lo alberga, llamada Long-Baseline Neutrino Facility, o LBNF.
Situada a una milla de profundidad en rocas de Dakota del Sur, en la Sanford Underground Research Facility, el detector gigante de partículas del DUNE rastreará el comportamiento de unas partículas fugaces llamadas neutrinos. El plan para los próximos tres años es que los trabajadores vuelen y perforen para retirar 800.000 toneladas de roca, para hacer un espacio que albergue el gigantesco detector y sus sistemas de apoyo.
«El inicio de las voladuras subterráneas para estas primeras actividades de excavación marca no solo el comienzo de la siguiente fase principal de este trabajo, sino también un progreso significativo en la construcción que ya está en marcha para preparar el sitio para el experimento«, dijo el Subdirector del Fermilab para el LBNF/DUNE-US Chris Mossey.
Los trabajos de excavación comienzan con la retirada de 3.000 toneladas de roca a 3.650 pies bajo tierra. Este paso inicial creará un espacio para un enorme taladro cuya perforación será tan ancha como largo es un coche, unos cuatro metros.
La máquina ayudará a crear un pozo de ventilación de 1.200 pies hasta lo que será la caverna mucho mayor donde se hallarán el detector de partículas DUNE y la infraestructura asociada. Allí, a 4.850 pies bajo la superficie, a unos 1,5 kilómetros de profundidad, el proyecto LBNF removerá cientos de miles de toneladas de roca, aproximadamente el peso de ocho portaaviones.
El espacio vacío se llenará con el enorme y sofisticado detector del DUNE, un cazador de neutrinos que buscará interacciones de una de las partículas más huidizas del universo. Los investigadores enviarán un intenso haz de neutrinos desde el Fermilab en Illinois al detector subterráneo en Dakota del Sur – directamente a través de la tierra, sin necesidad de un túnel – y medirán cómo las partículas cambian de identidad. Lo que aprendan puede responder a una de las mayores preguntas de la física: ¿Por qué existe la materia en lugar de nada en absoluto?
«La comunidad mundial de física de partículas se está preparando de varias maneras para el día en que DUNE entre en funcionamiento, y esta semana, damos el paso material de excavar roca para colocar el detector», dijo el portavoz de DUNE Stefan Söldner-Rembold de la Universidad de Manchester. «Es un maravilloso ejemplo de colaboración: Mientras que la excavación se lleva a cabo en Dakota del Sur, los socios de DUNE en todo el mundo están diseñando y construyendo las piezas para el detector DUNE».
Varios experimentos científicos ya toman datos en el Centro de Investigación Subterránea de Sanford, pero no hay actividad en el nivel 3650. Sin nada ni nadie en las cercanías, la etapa inicial de excavación para crear la caverna para el taladro procede en un ambiente aislado. También es una oportunidad para que el proyecto de construcción de la LBNF reúna información sobre asuntos como el flujo de aire y la respuesta particular de la roca a la técnica de perforación y voladura antes de pasar a la excavación más grande en el nivel 4850, donde se construirá el experimento.
«Era importante para nosotros desarrollar un plan que permitiera que la excavación de la LBNF siguiera adelante sin interrumpir los experimentos que ya se estaban llevando a cabo en otras partes del nivel 4850», dijo el Gerente de las Instalaciones de Neutrinos de Larga Base de Fermilab, Joshua Willhite. Después de un período de excavación en el nivel 3650, el proyecto iniciará la excavación en el nivel 4850.
Cada pedazo de las 800.000 toneladas de roca desalojada por la operación de perforación y voladura subterránea debe ser transportada una milla de vuelta a la superficie. Allí se está construyendo un transportador para mover la roca triturada a lo largo de un tramo de 4.200 pies para su depósito final en el Open Cut, una enorme zona minera a cielo abierto excavada en los años 80. Por muy grande que sea la excavación del LBNF, la roca movida a la superficie y depositada en el Open Cut solo llenará menos del uno por ciento de ella.
La excavación en el nivel 3650 se completará en los próximos meses, esperándose que la voladura en el nivel 4850 comience inmediatamente después. (Fuente: NCYT Amazings)
