Εάν σας έλεγαν ότι κάπου στον Καναδά, υπόγεια στα 2000 μέτρα κάτω από τη Γη, υπάρχει ένα εργαστήριο με 5000τμ διαθέσιμου καθαρού χώρου και 100 επιστήμονες εργαζόμενους εκεί σε καθημερινή βάση, θα το πιστεύατε;

Κι όμως υπάρχει, και πρόκειται για το SNOLAB, το μεγαλύτερο υπόγειο εργαστήριο στον κόσμο!

 

Το SNOLAB είναι ένα υπόγειο ερευνητικό εργαστήριο του Καναδά, που βρίσκεται στο ορυχείο Vale’s Creighton κοντά στο Sudbury, στο Οντάριο..

Παρέχει ένα ιδανικό περιβάλλον χαμηλού φόντου για τη μελέτη εξαιρετικά σπάνιων φυσικών αλληλεπιδράσεων. Το επιστημονικό πρόγραμμα του SNOLAB εστιάζει στη φυσική των αστροσωματιδίων, ειδικά σε μελέτες νετρίνων και σκοτεινής ύλης, αν και η μοναδική τοποθεσία του είναι επίσης κατάλληλη για πειράματα βιολογίας και γεωλογίας. Το SNOLAB διευκολύνει την έρευνα παγκόσμιας κλάσης, εκπαιδεύει υψηλά καταρτισμένο προσωπικό και εμπνέει την επόμενη γενιά επιστημόνων.

Στα 2 χιλιόμετρα, το SNOLAB είναι το βαθύτερο εργαστήριο στον κόσμο. Είναι μια επέκταση των εγκαταστάσεων που κατασκευάστηκαν για το πείραμα ηλιακών νετρίνων Sudbury Neutrino Observatory (SNO) και διαθέτει 5.000 m2 καθαρού χώρου υπόγεια για πειράματα και υποστηρικτικές υποδομές. Ένα προσωπικό άνω των 100 ατόμων υποστηρίζει την επιστήμη, παρέχοντας επιχειρηματικές διαδικασίες, μηχανολογικό σχεδιασμό, κατασκευή, εγκατάσταση, τεχνική υποστήριξη και λειτουργίες.

Οι επιστήμονες της έρευνας SNOLAB παρέχουν εξειδικευμένη και τοπική υποστήριξη στα πειράματα και αναλαμβάνουν έρευνα από μόνοι τους ως μέλη πειραματικών συνεργασιών.

Η ιστορία του SNOLAB

Από το 1970 έως το 1994, υπήρχε ένας άλλος υπόγειος ανιχνευτής νετρίνων σε ένα ορυχείο στη Νότια Ντακότα. Το πείραμα Homestake, πνευματικό τέκνο του Δρ. Ray Davis, δημιουργήθηκε για να μετρήσει τα νετρίνα από τον Ήλιο. Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν παρουσίασαν ένα πρόβλημα: ο ανιχνευτής μέτρησε μόνο το ένα τρίτο περίπου του αριθμού των νετρίνων που είχαν προβλέψει οι θεωρητικοί. Το πείραμα φαινόταν να είναι υγιές, οπότε τι συνέβαινε; Οι φυσικοί ανησυχούσαν ότι μπορεί να υπάρχουν θεμελιώδεις ατέλειες στο Καθιερωμένο Μοντέλο, κάτι που δεν πάει καλά με ολόκληρη την κατανόησή μας για τη φυσική. Υπήρχε ακόμη και η πιθανότητα η μειωμένη έξοδος νετρίνων να ήταν σημάδι ότι ο Ήλιος έσβηνε πραγματικά (εξαιτίας των ηλεκτρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων το φως χρειάζεται πολύ περισσότερο χρόνο για να διαφύγει από τον Ήλιο από τα νετρίνα, οπότε αυτό ήταν μια έγκυρη ανησυχία).

Το πείραμα SNO σχεδιάστηκε για να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα, που ονομάστηκε από τους φυσικούς «Το πρόβλημα του ηλιακού νετρίνου». Οι επιστήμονες γνώριζαν ότι τα νετρίνα είχαν τρεις γεύσεις: ηλεκτρόνιο, μιόνιο και ταυ. Μέχρι αυτό το σημείο, θεωρούνταν ότι δεν άλλαζαν γεύση. Το πείραμα Homestake ήταν ευαίσθητο μόνο στα νετρίνα ηλεκτρονίων, τη γεύση που παράγεται στον Ήλιο. Το SNO σχεδιάστηκε για να είναι ευαίσθητο και στις τρεις γεύσεις του νετρίνου. Δεδομένα ετών από το πείραμα SNO διαπίστωσαν ότι στην πραγματικότητα ο Ήλιος δημιουργούσε τον αναμενόμενο αριθμό νετρίνων, αλλά άλλαζαν γεύση στο ταξίδι τους στη Γη, οπότε το πείραμα Homestake έχασε μερικά από αυτά. Αυτό το εύρημα επιβεβαιώθηκε από τον ανιχνευτή Super-Kamiokande στην Ιαπωνία και το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 2015 απονεμήθηκε στον Δρ Art McDonald του SNO και στον Δρ Takaki Kajita του Super-K.

Η επιτυχία του SNO και η ισχυρή σχέση εργασίας με την Inco (αργότερα Vale) σήμαιναν ότι τα σχέδια για την επέκταση του εργαστηρίου ήταν ήδη στα σκαριά καθώς η SNO συλλέγει ακόμη δεδομένα. Η επέκταση του SNOLAB πρόσθεσε επιπλέον 6.300 m2 εκσκαφών, εκ των οποίων τα 3.700 m2 είναι καθαρός χώρος δωματίου, προσαρτημένος στην υπάρχουσα εγκατάσταση. Το όριο καθαρού/βρώμικου μεταφέρθηκε για το διευρυμένο εργαστήριο και ορισμένες υπάρχουσες ανασκαφές μετατράπηκαν σε επιπλέον καθαρό χώρο. Η κατασκευή του SNOLAB πραγματοποιήθηκε σε δύο φάσεις. Η Φάση Ι πρόσθεσε μια νέα είσοδο εργαστηρίου και εγκαταστάσεις εξυπηρέτησης (ψύκτη, γεννήτρια, επεξεργασία λυμάτων) και νέες πειραματικές περιοχές: ένα δίκτυο παρασυρμάτων (Ladder Labs) για μικρού και μεσαίου μεγέθους πειράματα και μια μεγάλη πειραματική αίθουσα (το Cube Hall) για μεγαλύτερο πείραμα. Η Φάση ΙΙ αποτελείτο από έναν επιπλέον μεγαλύτερο πειραματικό χώρο που ονομάζεται Cryopit, ο οποίος έχει σχεδιαστεί για ένα πείραμα χρησιμοποιώντας μεγάλο όγκο κρυογονικού υγρού και απομονώνεται από το υπόλοιπο εργαστήριο για ασφάλεια σε περίπτωση διαρροής κρυογόνου. Εκτός από τον νέο εργαστηριακό χώρο, υπάρχει επίσης το υπάρχον σπήλαιο SNO και το σχετικό Utility Drift και αίθουσα ελέγχου.

Το SNOLAB κατασκευάστηκε με κεφάλαια συνολικού ύψους 70 εκατομμυρίων δολαρίων, συμπεριλαμβανομένου ενός αρχικού βραβείου κεφαλαίου 38,9 εκατομμυρίων δολαρίων από το Ίδρυμα Καινοτομίας του Καναδά μέσω του προγράμματος International Joint Venture. Το Ontario Innovation Trust, το Northern Ontario Heritage Fund και η FedNor παρείχαν πρόσθετα κεφάλαια που επέτρεψαν την κατασκευή.

Εξερευνήστε το μέσα από την ιστοσελίδα του: https://www.snolab.ca