Het begon met een knaller.

Op 23 juni, bouwbedrijf Kiewit Alberici Joint Venture heeft explosieven tot ontploffing gebracht 3, 650 voet onder het oppervlak in lood, Zuid Dakota, om ruimte te creëren voor het internationale Deep Underground Neutrino Experiment, georganiseerd door het Fermilab van het Department of Energy.

De ontploffing is het begin van ondergrondse opgravingen voor het experiment, bekend als DUIN, en de infrastructuur die het aandrijft en huisvest, genaamd de Long-Baseline Neutrino Facility, of LBNF.

Gelegen op anderhalve kilometer diep in de rots van South Dakota bij de Sanford Underground Research Facility, De gigantische deeltjesdetector van DUNE zal het gedrag volgen van vluchtige deeltjes die neutrino's worden genoemd. Het plan voor de komende drie jaar, is dat arbeiders zullen schieten en boren om 800 te verwijderen, 000 ton steen om een ​​thuis te maken voor de gigantische detector en zijn ondersteunende systemen.

"De start van het ondergronds opblazen voor deze vroege opgravingsactiviteiten markeert niet alleen de start van de volgende grote fase van dit werk, maar aanzienlijke vooruitgang bij de bouw die al aan de gang is om de site voor te bereiden op het experiment, " zei Fermilab adjunct-directeur voor LBNF / DUNE-US Chris Mossey.

De graafwerkzaamheden beginnen met het verwijderen van 3, 000 ton steen 3, 650 meter onder de grond. Met deze eerste stap wordt een station uitgehouwen voor een enorme boormachine waarvan de boring zo breed is als een auto lang is, ongeveer vier meter.

De machine helpt bij het maken van een 1, 60 meter lange ventilatieschacht naar wat de veel grotere grot zal zijn voor de DUNE-deeltjesdetector en bijbehorende infrastructuur. Daar, 4, 850 voet onder het oppervlak - ongeveer 1,5 kilometer diep - zal het LBNF-project honderdduizenden tonnen gesteente verwijderen, ongeveer het gewicht van acht vliegdekschepen.

De lege ruimte zal uiteindelijk worden gevuld met de enorme en geavanceerde detector van DUNE, een neutrino-jager die op zoek is naar interacties van een van de meest ongrijpbare deeltjes van het universum. Onderzoekers zullen een intense straal neutrino's van Fermilab in Illinois naar de ondergrondse detector in South Dakota sturen - dwars door de aarde, geen tunnel nodig - en meet hoe de deeltjes hun identiteit veranderen. Wat ze leren, kan een van de grootste vragen in de natuurkunde beantwoorden:waarom bestaat er materie in plaats van helemaal niets?

"De wereldwijde deeltjesfysica-gemeenschap bereidt zich op verschillende manieren voor op de dag dat DUNE online komt, en deze week we nemen de materiële stap om rots op te graven om de detector te ondersteunen, ", zegt DUNE-woordvoerder Stefan Söldner-Rembold van de Universiteit van Manchester. "Het is een prachtig voorbeeld van samenwerking:terwijl opgravingen plaatsvinden in South Dakota, DUNE-partners over de hele wereld ontwerpen en bouwen de onderdelen voor de DUNE-detector."

Een aantal wetenschappelijke experimenten gebruiken al gegevens in de Sanford Underground Research Facility, maar er vindt geen activiteit plaats op het 3650-niveau. Met niets en niemand in de buurt, de eerste opgravingsfase om de grot voor de boor te creëren, vindt plaats in een geïsoleerde omgeving. Het is ook een kans voor het LBNF-bouwproject om informatie te verzamelen over zaken als luchtstroom en de specifieke reactie van de rots op de boor-en-straaltechniek voordat ze verder gaan met de grotere opgraving op het 4850-niveau, waar het experiment zal worden gebouwd.

"Het was belangrijk voor ons om een ​​plan te ontwikkelen waarmee de opgraving van de LBNF kon doorgaan zonder de experimenten te verstoren die al gaande waren in andere delen van het 4850-niveau, ", zei Joshua Willhite, manager conventionele faciliteiten van Fermilab Long-Baseline, Far-Site Conventional Facilities. Na een periode van opgravingen op het 3650-niveau, het project zal opgravingen initiëren op het niveau van 4850.

Elk stukje van de 800, 000 ton gesteente dat door de ondergrondse boor-en-straaloperatie is losgemaakt, moet uiteindelijk anderhalve kilometer terug naar de oppervlakte worden getransporteerd. Daar, er wordt een transportband gebouwd om de steenslag over een traject van 4 te transporteren, 200 voet voor laatste storting in de Open Cut, een enorm open mijnbouwgebied dat in de jaren tachtig is opgegraven. Hoe groot de LBNF-opgraving ook zal zijn, het gesteente dat naar de oppervlakte is verplaatst en in de Open Cut is afgezet, zal er slechts minder dan één procent van vullen.

De opgraving op het 3650-niveau zal de komende maanden worden voltooid, met explosies op het 4850-niveau gepland om onmiddellijk daarna te beginnen.