O Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) é um projeto internacional de megaciência que estudará neutrinos, partículas subatômicas que são produzidas em grandes quantidades em reações nucleares. O DUNE será construído no Sanford Underground Research Facility (SURF) em Lead, Dakota do Sul, EUA, e consistirá em um enorme detector subterrâneo cheio de argônio líquido.
Os neutrinos estão entre as partículas mais misteriosas do universo. Eles não têm carga elétrica e têm massas muito pequenas. Os neutrinos também são muito difíceis de detectar, porque interagem muito fracamente com outras matérias.
DUNE usará uma variedade de técnicas para detectar neutrinos. Uma técnica é usar o detector de argônio líquido para procurar luz cintilante. Quando um neutrino interage com um átomo de argônio, ele pode criar um flash de luz. Esses flashes de luz podem ser detectados por tubos fotomultiplicadores localizados dentro do detector.
Outra técnica que o DUNE utilizará é procurar mudanças no campo elétrico dentro do detector. Quando um neutrino interage com um átomo de argônio, ele pode criar uma carga elétrica. Essas cargas podem ser detectadas por eletrodos localizados dentro do detector.
DUNE será o detector de neutrinos mais sensível já construído. Permitirá aos cientistas estudar os neutrinos com detalhes sem precedentes e poderá até ajudar a responder a alguns dos maiores mistérios sobre o Universo.
Aqui está uma explicação mais detalhada de como o DUNE funcionará:
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O feixe de neutrinos: DUNE usará um feixe de neutrinos produzido pelo Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) em Illinois, EUA. O feixe de neutrinos viajará no subsolo por aproximadamente 1.300 quilômetros (800 milhas) até o SURF.
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O detector de argônio líquido: O detector DUNE será preenchido com aproximadamente 70.000 toneladas de argônio líquido. O argônio líquido estará contido em um enorme tanque subterrâneo com aproximadamente 1.200 metros (3.900 pés) de comprimento, 100 metros (330 pés) de largura e 20 metros (66 pés) de altura.
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Os tubos fotomultiplicadores: Os tubos fotomultiplicadores ficarão localizados dentro do detector. Eles serão usados para detectar os flashes de luz cintilante produzidos quando os neutrinos interagem com átomos de argônio.
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Os eletrodos: Os eletrodos também estarão localizados dentro do detector. Eles serão usados para detectar as mudanças no campo elétrico que são produzidas quando os neutrinos interagem com átomos de argônio.
DUNE é um projeto complexo e ambicioso, mas tem potencial para fazer grandes contribuições para a nossa compreensão do universo. O experimento está programado para iniciar operações em 2029.