p CERN está participando de um projeto, chamado ARIA, para a construção de uma torre de destilação de 350 metros de altura que será usada para purificar argônio líquido (LAr) para fins científicos e, em uma segunda fase, uso médico. p A torre completa, composto por 28 módulos idênticos, mais um módulo especial superior (condensador) e um inferior (re-caldeira), será instalado em uma mina desativada na Sardenha, Itália. O projeto é liderado pelo Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear (INFN) e foi iniciado para fornecer o argônio mais puro possível para o experimento internacional de matéria escura DarkSide nos Laboratórios Nacionais Gran Sasso do INFN.

p DarkSide é uma câmara de projeção no tempo de argônio-líquido de fase dupla que visa detectar a possível passagem de uma partícula de matéria escura na forma de uma partícula maciça de interação fraca (WIMP) quando atinge os núcleos de argônio contidos no detector. Uma vez que esta interação WIMP-núcleos é prevista para ser extremamente rara, o detector deve conter apenas o argônio mais puro possível, para não produzir acidentalmente um sinal espúrio.

p ARIA foi projetado para produzir esse argônio extra-puro. O argônio atmosférico contém muitas "impurezas", como a água, oxigênio, criptônio e argônio-39, um isótopo de argônio, que são todas fontes de sinais indesejados. O argônio de fontes subterrâneas já está esgotado do isótopo argônio-39 por um fator de 1400, mas isso ainda não é suficiente para a pesquisa da matéria escura. ARIA é projetado para purificar argônio subterrâneo por um fator adicional de 100, deixando apenas o isótopo de argônio-40 radioestável, aproveitando um princípio físico muito simples:os dois isótopos têm volatilidade diferente, o que significa que o argônio-39 vaporizará mais rápido do que o argônio-40 porque tem um núcleo a menos em seu núcleo.

p O gás argônio é injetado no topo da coluna, onde o condensador o transforma em argônio líquido. O argônio liquefeito começa a cair através de uma série de filtros distribuídos ao longo da coluna, onde é purificado progressivamente. No fundo, a caldeira transforma o argônio líquido de volta em gás e, por meio de uma série de tubos, o leva de volta ao condensador, onde o processo começa novamente. Como a destilação ocorre em temperaturas criogênicas, todo o processo ocorre dentro de um criostato isolado a vácuo.

p Os módulos do ARIA estão sendo construídos na Polaris, uma empresa nos arredores de Milão, Itália. Os módulos são então trazidos para o CERN, Onde, um por um, eles estão sendo testados quanto a vazamentos pelo Vácuo, Grupo de Superfícies e Revestimentos (VSC) do Departamento de Tecnologia. Na sexta, 24 de novembro, os módulos superior e inferior mais um módulo padrão foram trazidos para o Prédio 180 e alinhados para verificar precisamente o seu alinhamento, geometria e interfaces de interconexão, antes da soldagem. Depois disto, os três módulos serão levados para a Sardenha, onde eles serão montados verticalmente, inicialmente acima do solo, para começar a operar e testar sua funcionalidade antes de montar a coluna completa no poço da mina.

p Espera-se que o ARIA esteja totalmente montado até o final de 2018 e inicie as operações em 2019. Assim que a técnica for comprovada, muitos outros componentes de ar, como oxigênio-18, nitrogênio-15 e carbono-13, poderia ser destilado aplicando o mesmo processo. Esses elementos têm aplicações importantes em muitos campos de pesquisa e tecnologia, incluindo técnicas de diagnóstico para a detecção de câncer.