Wetenschap
De zoektocht naar donkere materie levert glinsterende minerale afzettingen op. Krediet:Swinburne University of Technology
Een methode om naden van goud en andere zware metalen te lokaliseren is de onwaarschijnlijke spin-off van Swinburne's betrokkenheid bij een enorm experiment om donkere materie op te sporen in een mijn in Stawell, Victoria.
Universitair hoofddocent Alan Duffy, van Swinburne's Center for Astrophysics and Supercomputing en lid van het Sodium jodide with Active Background REjection (SABRE) project, deze kosmische straling creëerde in feite een röntgenfoto van de aarde tussen de ondergrondse detector en het oppervlak.
In de mijn, het SABRE-experiment probeert deeltjes donkere materie te detecteren, iets wat nog niemand definitief heeft bereikt. Elk signaal van donkere materie zou minuscuul zijn, en dus creëerde het SABRE-team een fenomenaal gevoelige detector, die, het blijkt, is ook gevoelig voor een groot aantal kosmische deeltjes die ons kunnen helpen goud te lokaliseren.
Het detecteren van deeltjes die geen donkere materie zijn, is voor SABRE ongewenst geluid - daarom hebben ze het experiment een kilometer verderop in een mijnschacht geplaatst. waar de rots erboven dik genoeg werd geacht om kosmische straling te absorberen.
Echter, het team ontdekte dat er nog steeds straling was binnengedrongen - niet ideaal voor het isoleren van zeldzame donkere materie-gebeurtenissen, maar het creëren van een krachtige bron van informatie. "De natuur heeft ons de krachtigste penetrerende scanner gegeven die je kunt maken, en er is geen vergunning vereist, ' zei Duffy.
Deze deeltjes die het Stawell Underground Physics Laboratory bereiken, zijn muonen:kortlevende deeltjes die lijken op elektronen, maar 200 keer zwaarder. Muonen worden bij voorkeur verstrooid door atomen met hoge atoomnummers en dus afzettingen van zware metalen, zoals goud, waarvan het atoomnummer zes keer groter is dan dat van koolstof, schaduwen creëren die lijken op botten in een medische röntgenfoto.
Het idee is niet helemaal nieuw, maar Duffy merkte op dat de technologie "volwassen was geworden". Het opnieuw ontworpen prototype van de muondetector van het team staat ver af van zijn voorganger uit de jaren 60, een doos met omvangrijke hoogspanningselektronica waarvoor twee mensen nodig waren om hem op te tillen. Miniaturisatie van elektronische componenten aangedreven door smartphonetechnologie droeg bij aan Duffy's apparaat, die hij qua grootte vergelijkt met 'een modieuze presse-papier'.
"De eerste die we bouwden was een cilindrisch stuk sprankelend plastic in een verfblik. Je hebt nog nooit iets gezien dat er zo ruw en klaar uitzag, maar het gaf gewoon de mooiste detecties."
De maat is perfect voor het laten zakken in boorgaten voor minerale exploratie, en omdat de technologie goedkoop is en verbinding kan maken via glasvezel, Duffy overweegt "een half dozijn van hen in te zetten en weg te lopen." Weken later kon een foto van de mineralen in het omringende gesteente worden gereconstrueerd uit de gegevens, waarvoor verwerking nodig is die vergelijkbaar is met die in de astrofysica.
Duffy is enthousiast over plannen om een bedrijf rond het apparaat te bouwen, en het team heeft al interesse van potentiële partners. Maar, de eerste stap is om van hun prototype een instrument te maken dat robuust genoeg is voor een actieve mijnsite.
"Donkere materie is etherisch, " Duffy toegevoegd. "Het is fundamenteel voor natuurkunde, maar het is moeilijk om praktische toepassingen te bedenken. Toch zie ik echte commerciële resultaten in deze spin-off."
Nucleïnezuren zijn kleine stukjes materie met grote rollen om te spelen. Genoemd naar hun locatie - de kern - deze zuren dragen informatie die cellen helpt bij het maken va
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com