تجربة النيوترينو في أعماق الأرض

الموسوعة الحرة

تجربة النيوترينو تحت الأرض العميقة ( DUNE ) هي تجربة نيوترينو قيد الإنشاء في الولايات المتحدة، وتضم كاشفًا قريبًا في مختبر فيرميلاب ، إلينوي، وكاشفًا بعيدًا في منشأة سانفورد للأبحاث تحت الأرض (SURF)، داكوتا الجنوبية، حيث ستُستخدم لرصد النيوترينوات المُنتجة في فيرميلاب. سيتم إرسال حزمة مكثفة من تريليونات النيوترينوات من منشأة الإنتاج في فيرميلاب لمسافة 1300 كيلومتر (810 أميال) ، بهدف فهم دور النيوترينوات في الكون. [ 1 ] [ 2 ] يشارك في المشروع أكثر من 1000 متعاون. [ 1 ] صُممت التجربة لجمع البيانات على مدى 20 عامًا. [ 3 ] 

تتمثل الأهداف العلمية الأساسية لمشروع DUNE في [ 3 ] [ 4 ]

في عام 2014، صنّفت لجنة تحديد أولويات مشاريع فيزياء الجسيمات (P5) هذا المشروع على أنه "المشروع ذو الأولوية القصوى في إطاره الزمني" (التوصية 13). [ 9 ] وقد أدت أهمية هذه الأهداف إلى تقديم مقترحات لمشاريع منافسة في دول أخرى، ولا سيما تجربة هايبر-كاميوكاندي في اليابان، والمقرر بدء جمع البيانات فيها عام 2027. وقد عانى مشروع DUNE من تأخيرات في جدوله الزمني وارتفاع في التكاليف من أقل من ملياري دولار إلى أكثر من ثلاثة مليارات دولار، مما أدى إلى نشر مقالات في مجلتي ساينس وساينتفك أمريكان تصفه بأنه "متعثر". [ 10 ] [ 11 ] وفي عام 2022، حدد مشروع DUNE موعدًا لبدء حزمة النيوترينو في أوائل ثلاثينيات القرن الحالي، وقد تم تقسيم المشروع إلى مراحل. [ 10 ] [ 11 ]

تصميم LBNF/DUNE

مرفق النيوترينو ذو الخط الأساسي الطويل

مثال على البوق المغناطيسي المستخدم في حزمة النيوترينو NuMI

يُطلق على خط شعاع تجربة DUNE اسم "مرفق النيوترينو ذو الخط الأساسي الطويل" (LBNF). [ 12 ] يتطلب التصميم النهائي توجيه شعاع بروتونات بقوة 2.4 ميغاواط من مُسرِّع الحقن الرئيسي إلى خط شعاع LBNF لإنتاج بيونات وكاونات يتم تركيزها مغناطيسيًا في أنبوب اضمحلال عبر بوق مغناطيسي ، حيث تتحلل إلى نيوترينوات . ستسافر النيوترينوات في خط مستقيم عبر الأرض، لتصل إلى عمق حوالي 30 كيلومترًا (19 ميلًا) تحت الأرض بالقرب من نقطة المنتصف، لتصل إلى المختبر الموجود تحت الأرض في ليد، داكوتا الجنوبية. 

لتوجيه النيوترينوات نحو المختبر تحت الأرض، يجب توجيه الحزمة نحو باطن الأرض بزاوية حادة. سيشمل بناء مختبر LBNF تلة بارتفاع 18 مترًا (58 قدمًا) مصنوعة من التربة المدكوكة، متصلة بنفق طوله 210 أمتار (680 قدمًا) يحتوي على أنبوب لتحلل الجسيمات بطول 194 مترًا (635 قدمًا ) . [ 13 ] تُعد التلة جزءًا لا يتجزأ من "الإدارة المُحسّنة للتريتيوم [التي] تُمثل محورًا رئيسيًا في تصميم هذا المرفق الجديد ذي الطاقة العالية للحزمة". [ 14 ] يمكن أن يتسرب التريتيوم الناتج عن خطوط الحزم إلى المياه الجوفية السطحية، إلا أن معدلاته في مختبر فيرميلاب تُحافظ عليها عند مستوى أقل بكثير من المسموح به بموجب اللوائح. [ 15 ]   

اعتماد LBNF على مشروع PIP II

لتوفير 1.2 ميغاواط من البروتونات لمفاعل LBNF، يجب إكمال المرحلة الثانية من مشروع تحسين البروتونات (PIP II)، والتي ستزيد من إنتاج البروتونات من سلسلة مسرعات فيرميلاب بنسبة 60%. [ 16 ] بلغت تكلفة هذا التحديث لفيرميلاب 1.28 مليار دولار أمريكي حتى عام 2022. [ 17 ] وبذلك، تتجاوز التكاليف الإجمالية لمشروعي PIP II وDUNE المرحلة الأولى 4 مليارات دولار أمريكي. حصل مشروع PIP II على الموافقة لبدء الإنشاء في أبريل 2022، ومن المتوقع اكتماله بحلول عام 2028. [ 16 ]

كاشف بعيد المدى من فيلم DUNE

يعتمد تصميم كاشف DUNE البعيد على أحدث تقنيات غرفة إسقاط الوقت باستخدام الأرجون السائل (LArTPC) . سيتألف الكاشف البعيد من حجم إجمالي يبلغ 70 كيلوطن من الأرجون السائل ، يقع على عمق 1.5 كيلومتر (4850 قدمًا) تحت سطح الأرض. [ 18 ] يقسم التصميم الحالي الأرجون السائل بين أربع وحدات LArTPC، حيث يبلغ "الحجم المرجعي" (الحجم القابل للاستخدام في التحليل الفيزيائي، وهو أصغر من الحجم الإجمالي لتجنب التفاعلات بالقرب من حواف الكاشف) 10 كيلوطن لكل وحدة. سيتم حفر حوالي 800 ألف طن من الصخور لإنشاء الكهوف الخاصة بالكواشف البعيدة. [ 19 ] 

نظراً لحداثة تقنية LArTPCs، فقد تطلّب الأمر جهوداً بحثية وتطويرية مكثفة، بالإضافة إلى تصميم نماذج أولية. [ 20 ] ويجري حالياً بناء نماذج أولية من هذه الكواشف واختبارها في مركز سيرن . [ 21 ] وقد سجّل النموذج الأول من بين النموذجين الأوليين، وهو ProtoDUNE أحادي الطور (تجربة سيرن NP04 [ 22 ] )، أولى مسارات الجسيمات في سبتمبر 2018. [ 23 ] ومثّلت مشاركة سيرن في تجربة DUNE منعطفاً جديداً في أبحاث النيوترينو في المركز [ 24 ] ، وتُعتبر هذه التجارب جزءاً من منصة النيوترينو في برنامج أبحاث المختبر. [ 25 ]

يُعدّ كاشفا تجربة MicroBooNE وتجربة ICARUS زوجًا من كاشفات LArTPCs الضخمة، يبلغ وزن كل منهما 100 طن، ضمن برنامج مختبر فيرميلاب، ويعملان أيضًا كمنصات بحث وتطوير لتطوير كاشف DUNE. [ 26 ] وقد قدّمت هاتان التجربتان مدخلات مهمة، إلا أنهما أصغر حجمًا بأكثر من 20 مرة من وحدات DUNE. ويُعتبر MicroBooNE أطول كاشف LArTPC يعمل بشكل متواصل، حيث جمع البيانات من عام 2015 إلى عام 2021، وهي فترة أقصر بكثير من الفترة الزمنية المتوقعة لـ DUNE، والتي تبلغ 20 عامًا.

كاشف قريب من DUNE

سيُوضع كاشف DUNE القريب في موقع مختبر فيرميلاب، أسفل خط LBNF، على بُعد حوالي 600 متر (2000 قدم) من مكان إنتاج النيوترينوات. يتألف كاشف DUNE القريب من عدة كواشف فرعية متجاورة. سيُثبّت أحدها (SAND) على طول محور حزمة النيوترينوات. أما الكاشفان الآخران (NDLAr وNDGar) فهما متحركان ويمكن تحريكهما في اتجاه عمودي على الحزمة لرصد النيوترينوات بزوايا إنتاج مختلفة. [ 27 ] يتمثل الهدف الرئيسي في مراقبة الحزمة ودراسة خصائصها أثناء إنتاج النيوترينوات في خط LBNF، وذلك لإجراء تنبؤات دقيقة لمعدلات التفاعل عند كاشف DUNE البعيد. [ 28 ] 

التاريخ الذي أدى إلى التعاون الدولي

بدأ المشروع في الأصل كمشروع أمريكي حصري يُسمى تجربة النيوترينو ذات الخط الأساسي الطويل ( LBNE )؛ وفي الفترة ما بين 2012 و2014، نُظر في استخدام منظار مزود بكاشف قريب من السطح لخفض التكلفة. ومع ذلك، خلصت لجنة تحديد أولويات مشاريع فيزياء الجسيمات (P5) في تقريرها لعام 2014 إلى أن النشاط البحثي الذي كانت تُجريه تجربة LBNE "يجب إعادة صياغته تحت رعاية تعاون دولي جديد، كبرنامج مُنسق ومُموّل دوليًا، مع استضافة مختبر فيرميلاب له". [ 9 ] تم حل تعاون LBNE رسميًا في 30 يناير 2015، [ 29 ] بعد فترة وجيزة من تشكيل التعاون الجديد الذي أوصت به لجنة P5 في 22 يناير 2015. [ 30 ] اختار التعاون الجديد اسم تجربة النيوترينو تحت الأرض العميقة (DUNE). [ 31 ]

استجابةً لدعوة مجموعة الدول الخمس الدائمة العضوية في مجلس الأمن (P5) إلى مزيد من المشاركة الدولية، شارك علماء من أكثر من 30 دولة، حتى عام 2022، في بناء مختبري LBNF وDUNE. [ 32 ] [ 33 ] وفي عام 2017، أعلن مجلس مرافق العلوم والتكنولوجيا (STFC) في المملكة المتحدة عن استثمار بقيمة 65 مليون جنيه إسترليني في مختبري DUNE وLBNF. [ 34 ] وبحلول عام 2022، شمل الشركاء الدوليون الذين قدموا مساهمات عينية كلاً من CERN والبرازيل وسويسرا وبولندا [ 35 ] ، وبلغ إجمالي المساهمة الأجنبية في المشروع الذي بلغت تكلفته 3 مليارات دولار 570 مليون دولار، أي ما يعادل 20% تقريبًا. [ 36 ]

الاكتشافات

في أغسطس 2024، تم الإعلان عن أن العلماء اكتشفوا أول نيوترينوات باستخدام كاشف الجسيمات النموذجي DUNE في مختبر فيرمي الوطني للمسرعات التابع لوزارة الطاقة الأمريكية . [ 37 ]

تعديلات على النطاق والتكلفة والجدول الزمني

تم تحديد النطاق والتكلفة الأصليين لمشروع LBNE في الخطوة الأولى من عملية "القرار الحاسم" لوزارة الطاقة. تمت الموافقة على القرار الحاسم الأول (CD-1) في ديسمبر 2012 [ 38 ]. قلّص التصميم المعتمد بشكل كبير طلب الفيزيائيين، والذي بلغت تكلفته 1.7 مليار دولار. كانت ميزانية القرار الحاسم الأول 850 مليون دولار، ولم يشمل التصميم الكاشف القريب المقترح، كما أوصى بوضع الكواشف البعيدة على السطح بدلاً من تحت الأرض.

بعد توصية اللجنة الاستشارية الخامسة (P5) بتوسيع نطاق المشروع ليشمل أجهزة الكشف تحت الأرض، حصل المشروع على أول إعادة تأكيد للتصميم المفاهيمي (CD-1R) تحت اسم LBNF/DUNE في نوفمبر 2015. ونُشر نطاق LBNF/DUNE في تقرير التصميم المفاهيمي لعام 2016، والذي نصّ على إكمال أول وحدتين من وحدات الكشف البعيدة في عام 2024، وتشغيل الحزمة في عام 2026، وتشغيل الوحدات الأربع في عام 2027. [ 3 ] وقدّرت وزارة الطاقة الأمريكية تكلفة المشروع بما يتراوح بين 1.26 مليار دولار و1.86 مليار دولار. [ 39 ] وفي وقت إعادة التأكيد للتصميم المفاهيمي (CD-1R)، اشترطت وزارة الطاقة أنه في حال تجاوزت الزيادة المتوقعة في التكلفة الأساسية 2.79 مليار دولار، أي 50% فوق الحد الأعلى للنطاق، فيجب إعادة النظر في إعادة التأكيد للتصميم المفاهيمي (CD-1R)، وهو وضع كان قد بدأ بالفعل بحلول عام 2020. [ 39 ]

في نوفمبر 2021، أفاد مسؤولون من مكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية [ 40 ] [ 41 ] إلى اللجنة الاستشارية لفيزياء الطاقة العالية بأنه على الرغم من حصول مشروع DUNE على تمويل دولي بقيمة 570 مليون دولار أمريكي آنذاك، إلا أن التكلفة الإجمالية للمشروع كانت عند نقطة تستدعي إعادة مراجعة CD-1R، والمعروفة باسم CD-1RR. وخلصت مراجعات وزارة الطاقة التي عُقدت في يناير ويونيو 2021 إلى أن حتى نسخة مُصغّرة من المشروع، تتألف من كاشفين بعيدين وكاشف قريب فقط، ستتجاوز الحد الأقصى المسموح به من قِبل وزارة الطاقة لنمو التكلفة الإجمالية للمشروع، والبالغ 2.75 مليار دولار أمريكي. وكان الهدف من عملية CD-1RR هو تحديد نطاق تكلفة وجدول زمني مُحسّنين بحلول منتصف عام 2022. [ 40 ] ونظرًا لتاريخ انخفاض الاعتمادات المُخصصة للمشروع من الكونغرس عن المبلغ المطلوب، قدّمت وزارة الطاقة، في الاجتماع نفسه الذي عُقد في نوفمبر 2021، "خطة تمويل متحفظة يمكن لمكتب العلوم دعمها". [ 40 ]

في مارس 2022، أعلنت وزارة الطاقة الأمريكية، ضمن عملية CD-1RR، أن المشروع سيُنجز على مرحلتين. [ 10 ] [ 11 ] وقد أُعلن عن خطة التنفيذ المرحلي [ 42 ] خلال عملية سنوماس ، وهي عملية دورية تُنظمها شعبة الجسيمات والمجالات التابعة للجمعية الفيزيائية الأمريكية للتخطيط لمستقبل فيزياء الجسيمات. ومن المفترض أن تتألف المرحلة الأولى من أول وحدتين من وحدات الكاشف البعيد، وجزء من نظام الكاشف القريب، وخط شعاع بقدرة 1.2 ميغاواط، [ 42 ] على أن تُنجز بحلول عام 2032 بتكلفة تُقدر بـ 3.1 مليار دولار. [ 35 ] [ 10 ]

اكتملت عملية مراجعة CD-1RR في 16 فبراير 2023، بتكلفة تقديرية للمشروع تبلغ 3.3 مليار دولار أمريكي، ونطاق تكلفة مسموح به أقصى قدره 3.7 مليار دولار أمريكي. [ 43 ] ولتغطية هذه التكلفة، سيتم ملء وحدة الكاشف 2 بنسبة 40% فقط من غاز الأرجون السائل عند اكتمال المشروع، وبالتالي لن تكون جاهزة للاستخدام الفوري في التجارب الفيزيائية. [ 44 ] ولا تشمل تكلفة 3.3 مليار دولار أمريكي تكلفة ترقية PIP II المطلوبة لمشروع DUNE، والتي تبلغ حوالي مليار دولار أمريكي، ولا مبلغ 660 مليون دولار أمريكي الذي وعد به الشركاء الدوليون لمشروع DUNE حتى فبراير 2023. [ 45 ] وبإضافة هذه الأموال، بلغت التكلفة الإجمالية للمرحلة الأولى من مشروع LBNF/DUNE في نهاية عملية مراجعة CD-1RR ما يقارب 5 مليارات دولار أمريكي.

ستُكمل المرحلة الثانية النطاق الكامل للمشروع بإضافة وحدتين بعيدتين إضافيتين، واستكمال مجموعة الكواشف الفرعية في الموقع القريب، ورفع قدرة الشعاع إلى 2.4 ميغاواط. [ 42 ] تتجاوز تكلفة المرحلة الثانية التقدير الأولي للمرحلة الأولى البالغ 3.1 مليار دولار [ 10 ] ، وقد قُدِّرت تكلفتها بما لا يقل عن 900 مليون دولار إضافية. [ 46 ] وقد أعرب الفيزيائيون عن قلقهم من أن خطة المرحلتين قد تؤدي إلى تخلف مشروع DUNE كثيرًا عن منافسه الرئيسي، تجربة هايبر-كاميوكاندي ، [ 11 ] وأن المرحلة الثانية قد لا تُبنى أبدًا. [ 10 ]

ارتفاع التكاليف

قدم مدير المشروع كريس موسى تقريراً عن مصدر ارتفاع التكاليف إلى لجنة تحديد أولويات مشاريع فيزياء الجسيمات لعام 2023 في اجتماع عُقد في مختبر فيرميلاب في مارس 2023. [ 47 ] وذكر أن المصادر كانت:

  • "تم التقليل من تقدير تكلفة وتعقيدات إنشاء المرافق التقليدية في الموقع البعيد (+ حوالي 300 مليون دولار)"
  • "افترضنا أن تكلفة تركيب أجهزة الكشف ستكون خارج نطاق المشروع (+ حوالي 200 مليون دولار)"
  • "أدى تمديد فترة التمويل إلى زيادة التكاليف بسبب التصعيد وفترة التنفيذ الأطول (+ حوالي 300 مليون دولار)"
  • "فهم كامل لنطاق المشروع المطلوب (+ حوالي 200 مليون دولار)"
  • "تسببت الثغرات في الافتراضات المخطط لها بشأن مشاركة الشركاء في تولي وزارة الطاقة الأمريكية نطاق المشروع لاحقًا (+ حوالي 100 مليون دولار)"
  • "أوصت مراجعات وزارة الطاقة برفع مستوى الاحتياطي بشكل كبير (+ حوالي 400 مليون دولار)"

إلى جانب مشكلات إدارة المشاريع المحددة أعلاه، يمكن أيضاً تحديد المشكلات الاجتماعية التي ساهمت في ارتفاع التكاليف:

  • لم تتطرق توصية P5 لعام 2014 إلى حدود التكاليف أو أولويات التنفيذ المرحلي، واكتفت بسرد مقاييس الأداء فقط، [ 9 ] وبالتالي فوّتت فرصة لمنع تصاعد الميزانية.
  • استعداد مكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية لمراجعة التكاليف تصاعديًا من خلال عمليات "تحديث" التكاليف (CD-1R وCD-1RR). ويمكن مقارنة هذا التساهل في متطلبات الحفاظ على سقوف التكاليف مع ضوابط الحكومة اليابانية على تكاليف تجربة هايبر-كيه المنافسة. [ 48 ]

المنافسة من هايبر-كيه وتجارب أخرى

يُعدّ مشروع هايبر-كاميوكاندي (هايبر-كيه) المنافس الرئيسي لمشروع ديون . [ 48 ] هايبر-كيه عبارة عن كاشف بحجم إجمالي يبلغ 260 كيلوطن، وهو قيد الإنشاء على بُعد 295 كيلومترًا (183 ميلًا) من مصدر النيوترينو في مجمع أبحاث مُسرّع البروتونات الياباني ( جيه-بارك ). من المُقدّر أن يكتمل بناؤه بحلول عام 2027. وقد فرضت الحكومة اليابانية ضوابط صارمة على التكاليف، ولم تسمح بتجاوز التكاليف المُخصصة لليابان التقدير الأولي لعام 2016 الذي بلغ حوالي 600 مليون دولار أمريكي. [ 48 ] وقد تلقى المشروع حوالي 150 مليون دولار أمريكي من المساهمات الدولية. [ 48 ] وبالتالي، فإن تكلفة هايبر-كيه تُعادل تقريبًا التكلفة المُعتمدة لمشروع إل بي إن إي (سلف مشروع ديون) في أوائل العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين.  

بالمقارنة، فإن كاشف المرحلة الأولى من تجربة DUNE أصغر بكثير - 17 كيلوطن فقط - والمسافة من مصدر النيوترينو في مختبر فيرميلاب إلى الكاشف أطول - 1300 كيلومتر (810 أميال) . هذا يؤدي إلى معدل تفاعلات متوقع أقل بكثير في DUNE مقارنةً بتجربة Hyper-K. كما أن الجدول الزمني لتجربة Hyper-K يسير وفق الخطة الموضوعة، وبالتالي يُتوقع أن يبدأ الكاشف في جمع البيانات قبل 4 إلى 5 سنوات من التوقعات الحالية لتجربة DUNE.  

أشار التقرير النهائي لمجموعة سنوماس 2021 المتخصصة في تذبذبات النيوترينو ثلاثية النكهات، الصادر في 15 يونيو 2022 [ 49 ] ، إلى إمكانية التوصل إلى نتيجة موثوقة (بمستوى 5σ) حول انتهاك تناظر الشحنة الزوجية (CP) من تجربة هايبر-كيه في عام 2034، ومن تجربة ديون في عام 2039. وتستطيع ديون الوصول إلى فهم موثوق (بمستوى 5σ) لترتيب الكتل قبل هايبر-كيه، نظرًا لأن هايبر-كيه لديها قاعدة بيانات أقصر من ديون، وتعتمد قدرتها على تحديد ترتيب الكتل على المسافة التي تقطعها النيوترينوات [ 48 ] . إضافةً إلى ذلك، تتكامل التجربتان في العديد من جوانب برامجهما، بما في ذلك الحساسية لأنواع مختلفة من النيوترينوات الفلكية، مثل تلك الناتجة عن مستعر أعظم مجري محتمل، وذلك لاختلاف النوى المستهدفة.

سُئل مدير مختبر فيرميلاب، ميرمينغا، عن احتمالية فوز مشروع DUNE بمشروع منافس خلال عرض تقديمي أمام لجنة العلوم بمجلس النواب في يونيو 2022. [ 50 ] ردًا على ذلك، ادعى ميرمينغا أن المشروعين متكاملان، حيث يوفر DUNE إعادة بناء أكثر دقة لتفاعلات النيوترينو بفضل تقنية الأرجون السائل، مقارنةً بما يمكن تحقيقه في كاشف الماء Hyper-K. [ 50 ] مع ذلك، لم يوضح ميرمينغا سبب الحاجة إلى إعادة بناء أكثر دقة.

أعمال الإنشاء في منشأة سانفورد للأبحاث تحت الأرض

فرق العمل في تجربة النيوترينو تحت الأرض

يستفيد مرفق سانفورد للأبحاث تحت الأرض من مرافق منجم هومستيك (داكوتا الجنوبية)، الذي توقف عن العمل في نهاية عام 2001، ويعمل على توسيعها، وذلك لاستيعاب وحدات الكشف البعيدة. بدأ حفر تجاويف كاشف ديون البعيدة في 21 يوليو 2017. [ 51 ] [ 19 ] وبعد سبع سنوات، في 15 أغسطس 2024، أُعلن عن اكتمال الكهوف. [ 52 ]

نتجت التأخيرات في إنجاز المشروع عن تعقيداته تحت الأرض، بالإضافة إلى مشاكل انبعاث الغبار على السطح. وقد تم إيداع الصخور المستخرجة من باطن الأرض في منطقة الحفر المكشوفة بوسط مدينة ليد، بولاية ساوث داكوتا . في يونيو/حزيران 2021، أدت أعمدة الغبار المتصاعدة من منطقة الحفر المكشوفة نتيجةً لأعمال إنشاء مشروع ديون إلى شكاوى من الشركات وأصحاب المنازل ورواد حديقة مجاورة. [ 53 ] استمرت الشكاوى حتى ربيع 2022 دون استجابة كافية من إدارة مختبر فيرميلاب، مما دفع هيئة العلوم والتكنولوجيا في ساوث داكوتا إلى إيقاف أعمال الحفر في 31 مارس/آذار 2022. [ 54 ]

أُجري تحقيقٌ اعترف فيه فريق إدارة مختبر فيرميلاب بوجود قصور في البروتوكولات، واتخذ إجراءات جديدة لمنع تسرب الغبار الأسود من منطقة الحفر المكشوفة. [ 55 ] [ 56 ] وبناءً على هذه الضمانات، سُمح لمختبر فيرميلاب باستئناف عملية إلقاء الصخور في 8 أبريل 2022. [ 56 ] واكتمل حفر كهوف كاشف DUNE تحت الأرض في 15 أغسطس 2024. [ 52 ]

ظل مشروع DUNE قيد الإنشاء، مع التخطيط لتشغيل أولى وحدات الكشف في عام 2028. [ 57 ] في أبريل 2026، حصل مشروع الإنشاءات تحت الأرض على جائزة مشروع العام من جمعية الإنشاءات تحت الأرض تقديراً لإنجاز مرحلة الحفر بنجاح. [ 58 ]

مراجع

  1. ١ ٢ "تهدف هذه التجربة الجريئة إلى حل أحد أكبر الألغاز في العلوم" . أخبار إن بي سي . ٨ مايو ٢٠١٨. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٦ أبريل ٢٠٢٢ .
  2. ↑ أكبر لغز كوني "يقترب خطوة" من الحل ، بي بي سي نيوز، 16 أبريل 2020
  3. 1 2 3 أتشياري، ر.؛ وآخرون . (22 يناير 2016). تقرير التصميم المفاهيمي لمرفق النيوترينو ذي الخط الأساسي الطويل (LBNF) وتجربة النيوترينو تحت الأرض العميقة (DUNE)، المجلد 1: مشروعا LBNF وDUNE . تجربة النيوترينو تحت الأرض العميقة. arXiv : 1601.05471 . Bibcode : 2016arXiv160105471A . 
  4. ↑ فيرميلاب (15 يونيو 2017)، علم تجربة النيوترينو تحت الأرض (DUNE) ، تم الاطلاع عليه في 30 نوفمبر 2018
  5. ↑ "البحث عن أصل المادة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2022 .
  6. ↑ "أي نيوترينو هو الأخف؟" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2022 .
  7. ↑ "تجربة ديون: تجربة النيوترينو تحت الأرض" . تجربة ديون: تجربة النيوترينو تحت الأرض . مختبر فيرمي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 مارس 2018 .
  8. ↑ "لإلقاء الضوء على توحيد قوى الطبيعة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2022 .
  9. 1 2 3 لجنة تحديد أولويات مشاريع فيزياء الجسيمات (مايو 2014). ريتز، ستيف (محرر). البناء من أجل الاكتشاف: الخطة الاستراتيجية لفيزياء الجسيمات الأمريكية في السياق العالمي . وزارة الطاقة الأمريكية، مكتب العلوم، والمؤسسة الوطنية للعلوم. مؤرشف من الأصل (تقرير لجنة تحديد أولويات مشاريع فيزياء الجسيمات (P5)) بتاريخ 8 يناير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2015 .
  10. 1 2 3 4 5 6 أدريان تشو (29 مارس 2022). "في محاولة للبقاء في طليعة المنافسة، تُقلّص الولايات المتحدة مشروعًا متعثرًا للنيوترينو بتكلفة 3 مليارات دولار" . مجلة ساينس، الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم.
  11. 1 2 3 4 لوتون، توماس (13 أبريل 2022). "مشروع النيوترينو الأمريكي المتعثر يواجه مستقبلًا غامضًا - وفرصًا جديدة" . مجلة ساينتفك أمريكان . تم الاطلاع عليه في 13 أبريل 2022 .
  12. ^ "DUNE في شعاع النيوترينو LBNF" . فيرميلاب . تم الاسترجاع في 18 أبريل 2022 .
  13. ↑ "أسئلة متكررة حول مشروع DUNE في LBNF" . مختبر فيرمي الوطني . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2022 .
  14. ↑ غرير، كريستوفر. "اجتماع المجلس الاستشاري المجتمعي لمختبر فيرميلاب، 27 يناير 2022" (ملف PDF) . مختبر فيرميلاب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2022 .
  15. ↑ "التريتيوم في مختبر فيرميلاب" . مختبر فيرميلاب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2022 .
  16. 1 2 مارك، تريسي (20 أبريل 2022). "الموافقة على بدء بناء مسرّع جديد في مختبر فيرميلاب" . أخبار فيرميلاب . تم الاطلاع عليه في 23 أبريل 2022 .
  17. ↑ ساركوسكاس، سوزان (22 أبريل 2022). "مختبر فيرميلاب يحصل على الموافقة لبدء بناء مسرع خطي جديد يُتوقع انتشاره عالميًا" . ديلي هيرالد . تم الاطلاع عليه في 23 أبريل 2022 .
  18. ↑ غوش، بالاب (15 فبراير 2014). "المملكة المتحدة تدعم خطة أمريكية ضخمة للنيوترينو" . بي بي سي نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 فبراير 2014 .
  19. 1 2 "بدء أعمال بناء تجربة علمية دولية ضخمة لفهم النيوترينوات" . news.fnal.gov . 21 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2021 .
  20. ↑ "أبحاث وتطوير الأرجون السائل في مختبر فيرميلاب" . مختبر فيرميلاب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أبريل 2022 .
  21. ↑ هيسلا، ليا (18 يناير 2018). "أكبر أجهزة الكشف الصغيرة" . مجلة التناظر .
  22. ↑ "NP04/ProtoDUNE-SP: نموذج أولي لغرفة إسقاط زمنية أحادية الطور تعمل بسائل الأرجون لمشروع DUNE" . greybook.cern.ch . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 سبتمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 فبراير 2020 .
  23. ↑ "رصد أولى مسارات الجسيمات في نموذج أولي لتجربة النيوترينو الدولية | سيرن" . home.cern . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 نوفمبر 2018 .
  24. ↑ "منصة سيرن للنيوترينو" . home.cern . مؤرشف من الأصل في 4 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه في 4 فبراير 2019 .
  25. ↑ "برنامج سيرن التجريبي: برنامج أبحاث منصة النيوترينو" . greybook.cern.ch . مؤرشف من الأصل في 5 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه في 4 فبراير 2019 .
  26. ↑ أورويغ، جيسيكا (10 أكتوبر 2012). "غرف إسقاط الزمن: علامة فارقة في تكنولوجيا كاشفات الجسيمات" . مجلة التناظر.
  27. ↑ عابد عبود، أ.؛ وآخرون . (ديسمبر 2021). "تقرير التصميم المفاهيمي للكاشف القريب لتجربة النيوترينو تحت الأرض (DUNE)" . الأدوات . 5 (4): 31. arXiv : 2103.13910 . doi : 10.3390/instruments5040031 . 
  28. ↑ ستيف كوبس (4 مارس 2021). "جهاز كشف الجسيمات في مختبر فيرميلاب يلعب دورًا حاسمًا في تجربة النيوترينو تحت الأرض" . أخبار فيرميلاب.
  29. ↑ ستريت، جيم (9 فبراير 2015). "ELBNF وLBNF" (عرض تقديمي في اجتماع جميع المجربين) . مختبر فيرمي الوطني للمسرعات. ص 5. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2018 . 
  30. ↑ ليكن، جو (27 يناير 2015). "ولادة ELBNF" . فيرميلاب توداي . تم الاسترجاع في 26 مارس 2015 .
  31. ↑ هوبر، جينيفر؛ جيبسن، كاثرين (25 مارس 2015). "فجر ديون" . مجلة سيمتري . فيرميلاب/SLAC . تم الاطلاع عليه في 26 مارس 2015 .
  32. ↑ "شراكات دولية في مشروع DUNE في مختبر لورانس بيركلي الوطني" . مختبر فيرمي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2022 .
  33. ↑ "مشروع DUNE في مختبر فيرمي الوطني: الدول والمؤسسات المشاركة في مشروع DUNE" . مختبر فيرمي الوطني . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2022 .
  34. ↑ «المملكة المتحدة توقع اتفاقية شراكة علمية مع الولايات المتحدة بقيمة 65 مليون جنيه إسترليني» . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 ديسمبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يناير 2019 .
  35. 1 2 "نظرة عامة على مشروع LBNF/DUNE US للجنة الاستشارية لبرنامج SURF العلمي، كريس موسى" (ملف PDF) . جدول أعمال اللجنة الاستشارية لبرنامج SURF العلمي، 5-6 يناير 2022 .
  36. ↑ توماس، ويليام (19 نوفمبر 2021). "فيزياء الطاقة العالية في الولايات المتحدة تواجه ضغوطًا متزايدة على الميزانية" . مجلة الفيزياء اليوم . 2021 (2) 1119a. Bibcode : 2021PhT..2021b1119. doi : 10.1063 /PT.6.2.20211119a . S2CID 244441879. تاريخ الاسترجاع: 26 أبريل 2022 . 
  37. ↑ tracym (12 أغسطس 2024). "علماء تجربة DUNE يرصدون أول نيوترينوات باستخدام كاشف أولي في مختبر فيرميلاب" . أخبار . تم الاطلاع عليه في 13 أغسطس 2024 .
  38. ↑ لوسيبيلا، مايكل (يناير 2013). "تجربة النيوترينو تتجاوز عقبة التمويل" . المجلد 22، العدد 1. أخبار الجمعية الفيزيائية الأمريكية . تم الاطلاع عليه في 27 ديسمبر 2022 .  
  39. 1 2 توماس، ويل (19 يونيو 2020). "مشروع النيوترينو الرائد يعمل على إبقاء التكاليف ضمن الحد الأقصى" . العدد 59. نشرة FYI. المعهد الأمريكي للفيزياء . تم الاطلاع عليه في 27 ديسمبر 2022 . 
  40. 1 2 3 "حالة مشروع فيزياء الطاقة العالية، مايك بروكاريو" (ملف PDF) . جدول أعمال اللجنة الاستشارية لفيزياء الطاقة العالية، 1-2 نوفمبر 2021 .
  41. ↑ ويل توماس (17 نوفمبر 2021). "تفاقم ضغوط الميزانية في فيزياء الطاقة العالية" . للعلم، المعهد الأمريكي للفيزياء.
  42. 1 2 3 تعاون DUNE (2022). "Snowmass Neutrino Frontier: ملخص فيزياء DUNE". arXiv : 2203.06100 [ hep-ex ].
  43. ↑ «أسبوع 20 فبراير 2023: فيلم LBNF/DUNE يجتاز مرحلة إعادة التأكيد» . AIP FYI. 20 فبراير 2023. تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2023 .
  44. ↑ ميرمينغا، ليا (9 ديسمبر 2022). "تحديث حول التقدم المحرز في مختبر فيرميلاب، الشريحة 18" . اللجنة الاستشارية لفيزياء الطاقة العالية . وزارة الطاقة، مكتب العلوم . تم الاطلاع عليه في 27 ديسمبر 2022 .
  45. ↑ توماس، ويل (1 ديسمبر 2022). "مشاريع وزارة الطاقة الأمريكية التي تستثمر أموال قانون خفض التضخم" . العدد 72. للمعلومات فقط. المعهد الأمريكي للفيزياء . تم الاطلاع عليه في 8 يناير 2023 . 
  46. ↑ غاريستو، دانيال (8 سبتمبر 2022). "الفيزيائيون يكافحون من أجل التوحد حول الخطط المستقبلية" . مجلة ساينتفك أمريكان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 ديسمبر 2022 .
  47. ↑ موسّي، كريس. "LBNF/DUNE وPIP II، الشريحة 8 "محركات نمو التكاليف الرئيسية من عام 2015"" . اجتماع مجلس المدينة P5 في مختبر فيرميلاب ومختبر أرغون، الثلاثاء 21/3 . لجنة تحديد أولويات مشاريع فيزياء الجسيمات . تم الاطلاع عليه في 28 مارس 2023 .
  48. 1 2 3 4 5 تشو، أدريان (29 سبتمبر 2022). "صراع الجبابرة" . مجلة ساينس . تم الاطلاع عليه في 8 يناير 2023 .
  49. ↑ دينتون (المنظم)، بيتر. "سنوماس نيوترينو فرونتير: 3 تقرير المجموعة الموضوعية NF01 4 تذبذبات النيوترينو ثلاثية النكهات" . نيوترينو فرونتير NF01: تذبذبات النيوترينو، مسودة التقرير الإصدار 2. تمرين التخطيط المجتمعي لمشروع سنوماس 2021 DPF . تم الاطلاع عليه في 8 يناير 2023 .
  50. 1 2 توماس، ويل (1 يوليو 2022). "قادة المختبر يتناولون التهديدات التي تواجه مشاريع النيوترينو والفيزياء النووية الرائدة" . العدد 50. FYI. المعهد الأمريكي للفيزياء . تم الاطلاع عليه في 8 يناير 2023 . 
  51. ↑ تشو، أدريان (21 يوليو 2017). "بدء أعمال التنقيب لتجربة عملاقة جديدة لعلماء فيزياء الجسيمات الأمريكيين" . مجلة ساينس .
  52. 1 2 مارك، تريسي (15 أغسطس 2024). "حدث تحت الأرض يُعلن اكتمال أعمال الحفر في كهوف ضخمة لمختبر النيوترينو تحت الأرض، DUNE" . أخبار فيرميلاب. مختبر فيرمي الوطني للمسرعات . تم الاطلاع عليه في 20 أغسطس 2024 .
  53. ↑ أليكس بورتال (15 يوليو 2021). "ضجة في منطقة القطع المفتوحة" . بلاك هيلز بايونير.
  54. ↑ ويندي بيتليك (1 أبريل 2022). "هيئة إدارة النفايات الصلبة في ولاية داكوتا الجنوبية تغلق عملية إلقاء الصخور" . بلاك هيلز بايونير.
  55. ↑ "كثيب في غابة لونغ بيتش الوطنية: لجيراننا في داكوتا الجنوبية - غبار الرصاص" . مختبر فيرمي الوطني . تم الاطلاع عليه في 13 أبريل 2022 .
  56. 1 2 ويندي بيتليك (8 أبريل 2022). "مختبر فيرمي يستأنف عملية إلقاء الصخور" . بلاك هيلز بايونير.
  57. ↑ أوكيف، مادلين (13 ديسمبر 2024). "أعمال بناء مسرع الجسيمات الجديد في مختبر فيرميلاب تصل إلى مرحلة هامة" . فيرميلاب . تم الاطلاع عليه في 10 يونيو 2026 .
  58. ↑ «أكبر تجربة نيوترينو في الولايات المتحدة تفوز بجائزة مشروع العام» . مختبر فيرمي. ١٣ أبريل ٢٠٢٦. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٠ يونيو ٢٠٢٦ .