From Mining to International T&K Environment (Q3749227)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3749227 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | From Mining to International T&K Environment |
Project Q3749227 in France |
Statements
784,000 Euro
0 references
1,070,000.0 Euro
0 references
73.27 percent
0 references
1 September 2014
0 references
31 August 2017
0 references
Oulun Yliopisto
0 references
63°41'26.23"N, 25°56'52.15"E
0 references
86800
0 references
Hankkeessa rakennetaan ensimmäinen koelaite Pyhäsalmen kaivoksen päätason syvyyteen, noin 1400 metriin. Kyseessä on pieni nestetuikeainekoe, jolla mitataan C14-isotoopin osuutta useissa nestetuikeainenäytteissä. Koe vaatii onnistuakseen erittäin matalan ulkoisen taustasäteilyn. Myös nestetuikeaineen pitää olla erittäin puhdasta. Koelaite koostuu pienestä sylinterinmuotoisesta nestetuikesäiliöstä. Sen molemmilla puolilla ovat valojohtimet ja matala-aktiiviset valomonistinputket. Nämä ympäröidään paksulla, noin 30-50 cm kupari- ja lyijykerroksella, sekä noin 20 cm parafiinikerroksella. Lisäksi tarvitaan typpihuuhtelu radontaustan poistoon. Myös muita keinoja tarvittaneen.Nestetuikeainenäytteet ja osa koelaitteesta saadaan Venäjän Tiedeakatemialta, joka myös osallistuu kokeen toteuttamiseen. Lisäksi Jyväskylän yliopisto on kokeessa mukana. Tavoitteena on löytää sellainen nestetuikeainenäyte, jossa C14-ja C12-isotooppien suhde on mahdollisimman pieni ja huomattavasti nykyistä ennätyssuhdetta pienempi. Nykyinen ennätys on noin 2x10^(-18).Hanke liittyy ilmaisinkehitystyöhön, jossa kehitetään ilmaisinlaitteistoja Auringon pp-neutriinojen havaitsemiseen. Vaikka niiden vuo onkin selvästi suurin kaikista Auringon neutriinoista, niiden energia on erittäin matala, ja C14-isotoopin aktiivisuus nestetuikeaineessa estää toistaiseksi pp-neutriinojen havaitsemisen. Hankkeessa rakennettavalla koelaitteella ei pysty havaitsemaan neutriinoja, mutta siinä kehitettävää nestetuikeainetta voitaisiin käyttää suurempikokoisten ilmaisimien rakentamiseen (joko Pyhäsalmelle tai muualle). Hankkeessa saavutettavat tulokset ovat tärkeitä tiedeyhteisölle. Auringon pp-neutriinojen havaitseminen olisi tärkeää, koska pp-ketju tuottaa Auringon energiasta noin 98% ja se on suora väline Auringon sisäosien tutkimiseen.Hankkeessa kehitetään C14-mittausten pohjalta myös pienehköä (noin 500 litraa) uudentyyppistä nestetuikeilmaisinta, jolla voidaan tutkia kaksoisbeetahajoavien isotooppien puoliintumisaikoja. Tämä vaatii ensin ilmaisinkehitystyötä esimerkiksi taustasäteilyyn ja tuikevalon havainnointiin liittyen. Lisäksi pitää tutkia eri isotooppien liukenemista nestetuikeaineeseen niin, että optiset ominaisuudet eivät muutu.Hankerahoituksella toteutettavat kokeet ovat ensimmäisiä matalan taustasäteilyn vaativia kokeita Pyhäsalmen kaivoksessa ja ne pitää siksi toteuttaa mahdollisimman syvällä. Kokeen tieteellisten tavoitteiden lisäksi niillä on suuri merkitys muiden koelaitteiden saamisessa Pyhäsalmen kaivokseen. Nämä kokeet toimivat myös referenssikokeina ja mahdollistavat esimerkiksi niin sanotun Open Call -haun tekemisen, joka myös aiotaan toteuttaa hankkeen aikana. Siinä tiedustellaan kansainvälisten astrohiukkasfysiikan kollaboraatioiden kiinnostusta siirtää nykyinen kokeensa tai rakentaa uusi koe Pyhäsalmen kaivokseen.Hankkeessa osallistutaan myös Cerniin rakennettavan LAr-Demo-laitteiston sekä Pyhäsalmelle suunnitellun LAr-Pilot-laitteiston tekniseen kehitys- ja tutkimustyöhön. Tavoitteena on osallistua kehitys- ja tutkimustyöhön Cernissä ja saada siten vahvistettua paikallista osaamista LAr-teknologian alalla. Lisäksi LAr-ilmaisimien ja sen oheislaitteiden testausta ja prototyyppilaitteiden rakentamista pyritään suorittamaan Pyhäsalmen kaivoksessa. (Finnish)
0 references
The project will build the first test device for the main level of the Pyhäsalmi mine, approximately 1400 metres. This is a small liquid scintillation test to measure the proportion of the isotope C14 in several samples of liquid scintillation agents. The experiment requires very low external background radiation to succeed. The liquid scintillation agent must also be very clean. The test apparatus consists of a small cylindrical liquid scintillation container. On both sides there are photoconductors and low-activity light amplifier tubes. These are surrounded by a thick layer of copper and lead, approximately 30-50 cm, and about 20 cm with a layer of paraffin. In addition, nitrogen rinsing is required to remove radon background. Other means may also be needed.Preferential substance samples and some of the test equipment are obtained from the Russian Academy of Sciences, which is also involved in the conduct of the experiment. In addition, the University of Jyväskylä takes part in the test. The aim is to find a sample of liquid scintillation in which the ratio of the isotope C14 to C12 is as small as possible and significantly lower than the current record ratio. The current record is about 2x10^(-18).The project is related to the development of detection equipment for detecting solar pp neutrins. Although their flux is by far the largest of all solar neutrinos, their energy is very low, and the activity of the C14 isotope in liquid scintillation currently prevents the detection of pp-neutrines. The project will not be able to detect neutrinos, but the liquid scintillation material developed could be used to build larger-sized detectors (either for Pyhäsalmi or elsewhere). The results of the project are important for the scientific community. Detection of solar pp-neutrins would be important, as the pp chain produces approximately 98 % of the solar energy and is a direct tool for exploring the interiors of the sun.The project also develops a small (approximately 500 litres) new type of liquid scintillation detector to study the half-lifes of double beta-driving isotopes based on C14 measurements. This requires work on detector development, for example, on background radiation and the detection of scintillation light. In addition, the dissolution of different isotopes in liquid scintillation must be studied in such a way that the optical properties are not altered. The tests carried out with project funding are the first tests with low background radiation in the Pyhäsalmi mine and must therefore be carried out as deep as possible. In addition to the scientific objectives of the experiment, they play an important role in getting other test equipment to the Pyhäsalmi mine. These tests will also serve as reference tests and will allow, for example, a so-called Open Call search, which will also be carried out during the project. It enquires about the interest of international astro-particle physics collaborations to transfer their current experiment or to build a new experiment at the Pyhäsalmi mine. The project also takes part in the technical development and research of the Lar-Demo equipment to be built in Cern and the Lar-Pilot equipment designed for Pyhäsalmi. The aim is to participate in development and research in Cern and thus to strengthen local know-how in the field of Lar technology. In addition, the testing of Lar detectors and its peripherals and the construction of prototype equipment will be carried out at the Pyhäsalmi mine. (English)
22 November 2021
0 references