在大爆炸的軌道上：測量放射性的最靈敏的探測器現在在德累斯頓

2025-12-10 05:59:21 分類：娛樂 閱讀(632)

在大爆炸的軌道上：測量放射性的最靈敏的探測器現在在德累斯頓Credit: Pixabay/CC0 Public Domain
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by Dresden University of Technology）：暗物質是什么？中微子到底是怎么回事？恒星是如何工作的，在大爆炸后的軌道最初幾分鐘里宇宙中究竟發生了什么？要回答這些問題，你需要非常靈敏的上測射性探測器和大量的技巧。迄今為止，量放靈敏累世界上只有少數實驗室能夠進行如此靈敏的測器測量。然而，現德最近德國建立了一個超靈敏的大爆的最的探頓探測器，這將使研究人員在未來找到這些問題的軌道答案。
經過長期的上測射性開發工作，來自德累斯頓技術大學核與粒子物理研究所(Technische Universitä t Dresden)和輻射物理研究所(HZDR)的量放靈敏累研究人員現在已經在德累斯頓的地下實驗室“Felsenkeller”中將該裝置投入運行。
從現在起，測器他們將能夠分析放射性在100微貝克勒爾范圍內的現德物質和材料樣本，換句話說，大爆的最的探頓這些樣本的軌道放射性比人體內的放射性低1億倍。這使得Felsenkeller實驗室的上測射性測量裝置成為世界上最靈敏的放射性測量儀器之一。
“如果你想研究物理學中罕見的過程和低活動，你基本上需要兩件事:一方面，大量的耐心——因為這些過程很少發生——另一方面，一個盡可能低輻射的環境，這樣探測器就不會永遠受到自然輻射源的干擾，”費爾森凱勒實驗室的TUD工作人員Steffen Turkat解釋道。
為此，德累斯頓費爾森凱勒啤酒廠的前冰儲存設施的隧道中45米厚的巖石覆蓋層保護探測器免受大部分宇宙輻射，但不能抵御環境中的天然放射性。因此，研究人員不得不使用基于低輻射混凝土墻、大量鉛和銅以及所謂的veto探測器的復雜設置來保護探測器。這是這種高靈敏度裝置能夠運行并從有價值的樣品中評估核躍遷的唯一方法。
“我特別高興的是，來自世界各地感興趣的同事提出了大量計劃外的詢問，他們現在想使用該檢測器。這些要求很快涉及到極其珍貴和稀有的樣品，這些樣品在科學上非常令人興奮，但無法用其他檢測機進行分析。Steffen Turkat解釋說:“像這樣的探測器會自動產生與其他迷人領域的新合作和網絡。
德累斯頓工業大學的Kai Zuber教授是Felsenkeller實驗室的科學主任，他特別期待能夠在標準模型之外追求自己在物理學方面具有挑戰性的研究興趣:“我對雙β衰變和尋找帶電輕子違例特別感興趣。此外，我的重點是研究放射性核素的半衰期。Felsenkeller的新探測器非常適合這種情況。”
Felsenkeller實驗室的技術總監兼HZDR核天體物理學小組組長Daniel Bemmerer教授也對探測器提供的新可能性感到興奮:“我們現在可以在比以前更接近太陽實際能量和溫度的能量下進行核聚變實驗的活化測量。這也為Felsenkeller加速器創造了新的協同效應。”
除了新的探測器，德國最深的地下物理實驗室已經有一個離子加速器自2019年以來一直在運行，以研究恒星內部最重要的過程。
關于探測器的信息發表在《天體粒子物理學》雜志上。