Centro de Física Subterrânea em Pyhäsalmi - Centre for Underground Physics in Pyhäsalmi

O Centro de Física Subterrânea em Pyhäsalmi ou CUPP é um laboratório subterrâneo de física localizado em Pyhäjärvi , Finlândia . Ocupa parte dos laboratórios de pesquisa e desenvolvimento do CallioLab , supervisionados por Callio Pyhäsalmi .

Ele está localizado na mina de metal básico mais profunda da Europa , a Mina Pyhäsalmi (1.444 m ou 4.738 pés de profundidade; o laboratório tem locais em vários níveis da mina) e usa parte da infraestrutura da mina. O laboratório é feito para estudar neutrino- física e radiação cósmica , bem como outras disciplinas (que vão além da física, como geologia ou biologia ) que se beneficiam das condições únicas do laboratório subterrâneo. A razão de o laboratório ser subterrâneo é porque nos detectores de partículas , a radiação de fundo é um problema, que pode ser resolvido colocando o laboratório no subsolo de forma que a radiação de fundo seja absorvida na rocha acima.

O centro está atualmente (2018) hospedando o experimento EMMA e o experimento C14. Era um local candidato para o proposto observatório europeu LAGUNA . A partir de 2018, parece que o observatório LAGUNA não será construído em nenhum lugar do mundo devido à atenção da comunidade de pesquisa de neutrinos voltada para o projeto USA DUNE .

O experimento C14 é uma colaboração entre as Universidades de Oulu e Jyväskylä e a Academia Russa de Ciências . Ele estuda a pureza radioativa de líquidos cintiladores (que são compostos de hidrocarbonetos), em particular a atividade do isótopo C14 nesses líquidos. É normalmente assumido que, devido à grande idade dos hidrocarbonetos nos líquidos cintiladores, a atividade do C14 (a meia-vida do C14 é de quase 6.000 anos) deve ser muito baixa; no entanto, a experiência descobriu que a radioatividade C14 em líquidos cintiladores é tipicamente substancialmente maior do que normalmente se pensa. O experimento C14 está situado a 1430 metros de profundidade. O aparelho consiste na amostra cintiladora (1,6 litros), duas guias de luz e tubos fotomultiplicadores encerrados em um escudo de radiação.

Os experimentos anteriores realizados incluem o experimento de raios cósmicos MUG (estudando a dependência da profundidade e a dependência do tempo da radiação) em 2001-2003 e o MUD (estudando a dependência da profundidade do fluxo de múon da radiação cósmica ) em 2003-2005. O laboratório é administrado por uma unidade regional da Universidade de Oulu , o Oulu Southern Institute , e conta com sete funcionários e hospeda pesquisadores visitantes.

EMMA

Uma das estações de medição do experimento EMMA situada na mina Pyhäsalmi

EMMA (Experiment with MultiMuon Array) é um experimento de raios cósmicos que ocorre no CUPP e ainda está parcialmente em construção. O experimento é uma joint venture da Universidade de Oulu , da Universidade de Jyväskylä , da Universidade de Aarhus e da Academia Russa de Ciências .

O EMMA está focado no estudo da composição dos raios cósmicos na energia acima da faixa de 1 PeV, a chamada região do joelho. Quando uma partícula cósmica primária colide com a atmosfera, ela decai em partículas cósmicas secundárias, criando uma chuva de ar (múons, elétrons, hádrons). A rocha acima do experimento filtra outras partículas além dos múons de alta energia (maior que 45 GeV). O EMMA é capaz de determinar a multiplicidade do chuveiro de múons, a distribuição lateral e a direção das medições de entrada.

As medições são realizadas na profundidade de 80 metros na mina Pyhäsalmi. Os dispositivos de medição consistem em nove estações de detecção (15 m 2 cada) e a parte principal da área detectável é coberta por câmaras de deriva . As câmaras de deriva usadas no experimento originam-se do experimento DELPHI no CERN . Além disso, os tubos de streamer limitados e detectores de cintilação de plástico fazem parte das estações de medição.

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Referências

Coordenadas : 63 ° 39′31 ″ N 26 ° 02′28 ″ E / 63,65861 ° N 26,04111 ° E / 63.65861; 26.04111