Este gráfico mostra o detalhe de uma configuração possível da estrutura de montagem do tubo fotomultiplicador para o detector de antineutrino WATCHMAN, uma parte fundamental do Advanced Instrumentation Testbed. Módulos contendo conjuntos de tubos fotomultiplicadores são aparafusados com segurança aos cabos, que percorrem o comprimento vertical do detector - como uma decoração de Natal gigante que absorve luz em vez de emiti-la. Crédito:University of Sheffield
Um grande projeto de pesquisa entre o Reino Unido e os EUA para aproveitar as técnicas de pesquisa de física de partículas existentes a fim de monitorar remotamente reatores nucleares foi lançado com a ajuda de cientistas da Universidade de Sheffield.
Espera-se que esteja operacional a partir de 2022 após receber um novo financiamento de quase £ 10 milhões do novo Fundo para Colaboração Internacional de Pesquisa e Inovação do Reino Unido, 6 do projeto Advanced Instrumentation Testbed (AIT), O detector de 500 toneladas medirá as partículas subatômicas inofensivas chamadas antineutrinos, emitidas por uma usina nuclear existente a 25 quilômetros de distância.
O projeto testará se a técnica pode ser ampliada no futuro para monitoramento mais distante de instalações nucleares. Se for bem sucedido, isso poderia melhorar a segurança global. Uma melhor compreensão dos neutrinos e antineutrinos também ajudaria a resolver alguns dos mistérios em torno da criação do universo.
O detector AIT é chamado WATCHMAN, uma sigla para WATer CHerenkov Monitor of ANtineutrinos.
Ela será construída 1,1 km no subsolo na mina ICL Boulby em North Yorkshire - a mina em operação mais profunda na Europa. O AIT-WATCHMAN será apoiado pelo Boulby Underground Laboratory, uma instalação científica subterrânea profunda multidisciplinar existente operada pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia do Reino Unido (STFC).
Abundante em todo o universo, e criado por nosso próprio Sol e outras estrelas, neutrinos estão entre as partículas fundamentais mais difíceis de estudar, já que não carregam carga elétrica e raramente interagem com a matéria comum. O estudo das propriedades dos neutrinos e antineutrinos é um componente importante de uma pesquisa mais ampla da física sobre as origens do universo, especialmente o aparente desequilíbrio entre matéria e antimatéria.
O professor Mark Thomson é o presidente executivo do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia, supervisionando a entrega do projeto no Reino Unido. Ele disse:"O Reino Unido e os EUA têm uma longa história de colaboração científica, especialmente na tradução das técnicas usadas pela ciência básica para resolver problemas do mundo real.
Boulby potassa, A mina de polihalita e sal na costa nordeste da Inglaterra é a mina mais profunda da Grã-Bretanha e a casa do Laboratório Subterrâneo de Boulby do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia. A mina, operado pela ICL-UK / Cleveland Potash Ltd, deverá ser o local do projeto Advanced Instrumentation Testbed. O detector WATCHMAN seria colocado em uma caverna escavada no local de Boulby e está programado para entrar em operação em aproximadamente 2023. Crédito:University of Sheffield
"Este projeto não apenas ajudará a melhorar a cooperação de segurança global, também proporcionará um impulso aos esforços conjuntos de pesquisa em neutrinos e antineutrinos - pesquisas que podem ajudar a resolver alguns dos mistérios em torno da criação do universo. "
Desde 2016, a Universidade de Sheffield tem sido a principal instituição acadêmica do Reino Unido no projeto AIT-WATCHMAN. Físicos da Universidade de Sheffield têm trabalhado ao lado de colaboradores das Universidades de Edimburgo e Liverpool, bem como agências de defesa e segurança nacional, incluindo o Estabelecimento de Armas Atômicas, no projeto AIT-WATCHMAN.
O Dr. Matthew Malek da University of Sheffield é o pesquisador principal acadêmico do Reino Unido. Dr. Malek disse:"A beleza do AIT-WATCHMAN é que ele nos permite aprender mais sobre o universo em tantos níveis, ao mesmo tempo que apóia um programa inovador de não proliferação. Vamos estudar um dos blocos de construção fundamentais da natureza, o neutrino, e vamos usá-lo para pesquisar supernovas em outras partes de nossa galáxia.
"Ao mesmo tempo, estamos desenvolvendo novas técnicas que terão um impacto positivo na Grã-Bretanha e no resto do mundo ”.
O Dr. Adam Bernstein do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) na Califórnia é o Diretor do Projeto AIT-WATCHMAN. Ele disse:"O site ICL-Boulby para AIT, com sua proximidade a um complexo de reator existente, é o local ideal para nosso experimento.
"WATCHMAN e AIT dão às comunidades da física e da não proliferação uma rara oportunidade de trabalharem juntas para aproveitar a detecção de neutrinos com o propósito prático de monitorar reatores nucleares de forma não intrusiva."
O professor Sean Paling é um professor honorário da Universidade de Sheffield, bem como o diretor do STFC Underground Science Laboratory existente na ICL Boulby Mine. O professor Paling acrescentou:"É ótimo ter este projeto de pesquisa de classe mundial no Reino Unido e na região Nordeste. Boulby é um lugar especial para a ciência no Reino Unido e já apóia uma variedade de estudos de ciência pura e aplicada, de astrofísica a estudos da vida na Terra e além.
"Este novo projeto complementará e aprimorará o programa existente e aumentará a posição do laboratório na comunidade científica internacional."
