Neues Hybridmaterial erkennt Teilchen der Dunklen Materie

Wissenschaftler der Russischen Chemisch-Technischen Universität, benannt nach. D. I. Mendeleeva, SINP MSU, JINR und die National Research University BelSU haben ein Hybridmaterial auf Kunststoffbasis entwickelt

und das Seltenerdmetall Gadolinium, aus dem Detektorhüllen hergestellt werden können, die nach dunkler Materie suchen. 

Das neue Material löst das Hauptproblem der Suche nach Dunkler Materie – Signalen von anderen, nicht zusammenhängenden Ereignissen, die bei der Arbeit ausgeschlossen werden müssen.

Es schützt auch vor dem Eindringen hochenergetischer Neutronen in den Detektor, die bei der Spaltung von Uran oder anderen radioaktiven Elementen freigesetzt werden, die als Verunreinigungen in das Detektormaterial gelangen.

Neues preiswertes und hintergrundarmes Material mit toller QualitätDie Menge an Wasserstoff besteht aus Atomen, die fremde Hintergrundneutronen einfangen. Ein weiterer Bestandteil des Materials  - Seltenerdmetall Gadolinium, das thermische Neutronen effizienter einfängt als andere nichtradioaktive Elemente. 

Im internationalen Projekt DarkSide 20K, dasIm unterirdischen Labor von Gran Sasso in Italien wird eine 20-Tonnen-Kammer mit flüssigem Argon gebaut, die möglicherweise Teilchen der Dunklen Materie einfangen kann. Diese Kammer benötigt eine Hülle, die Hintergrundneutronen absorbiert, damit sie die Wechselwirkung von Teilchen der Dunklen Materie mit Argonkernen nicht beeinträchtigen. Darüber hinaus muss das Verkleidungsmaterial selbst hinsichtlich radioaktiver Elemente ultra-low-background sein. Das ist unser Teil des Projekts: Wir arbeiten an der Erstellung von Strukturelementen aus einem solchen Material.

Igor Avetisov, Leiter der Abteilung für Chemie und Kristalltechnologie an der Russischen Chemisch-Technischen Universität

Während des Experiments stellten die Autoren eine kleine Menge des neuen Materials her und zeigten, dass diese ausreichte, um den Körper eines Detektors für dunkle Materie herzustellen.

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