测量放射性最灵敏的探测器现在在德累斯顿
什么是暗物质?中微子到底是什么?恒星是如何工作的，大爆炸后的最初几分钟宇宙中究竟发生了什么?要回答这些问题，您需要非常灵敏的检测器和大量技能。迄今为止，世界上只有少数几个实验室能够进行如此灵敏的测量。然而最近，德国建立了一个超灵敏探测器，这将使研究人员能够在未来找到这些问题的答案。
经过长期的开发工作，核与粒子物理研究所(德累斯顿工业大学)和辐射物理研究所 (HZDR) 的研究人员现已在德累斯顿地下实验室“Felsenkeller”投入运行。从现在开始，他们将能够分析放射性在 100 微贝克勒尔范围内的物质和材料样本，换句话说，这些样本的放射性比人体中存在的放射性低 1 亿倍。这使得 Felsenkeller 实验室的测量装置成为世界上最灵敏的放射性测量仪器之一。
“如果你想研究物理学中的罕见过程和低活度，你基本上需要两件事：一方面，很大的耐心——因为这些过程很少发生——另一方面，一个低活度的环境Felsenkeller 实验室的 TUD 工作人员 Steffen Turkat 解释说：
为此，德累斯顿 Felsenkeller 啤酒厂前冰储存设施隧道中 45 米厚的岩石覆盖层保护探测器免受大部分宇宙辐射，但不能免受环境中的天然放射性。因此，研究人员必须使用基于低辐射混凝土墙、大量铅和铜以及所谓的否决探测器的复杂装置来保护探测器。这是这种高度灵敏的设置可以发挥作用并评估有价值样品的核转变的唯一方法。
“我特别高兴的是，全世界有兴趣的同事提出了大量计划外的询问，他们现在想使用该检测器。这些请求很快涉及到极其有价值和稀有的样本，这些样本在科学上非常令人兴奋，但无法用其他检测器进行分析。检测器像这样会自动生成与其他迷人领域的新合作和网络，”Steffen Turkat 解释道。
德累斯顿工业大学的 Kai Zuber 教授是 Felsenkeller 实验室的科学主任，他特别期待能够在标准模型之外追求自己在物理学方面具有挑战性的研究兴趣：“我对双 beta 衰变和搜索特别感兴趣用于带电轻子违规。此外，我的重点在于研究放射性核素的半衰期。Felsenkeller 的新探测器非常适合这项工作。”
Felsenkeller 实验室技术总监兼 HZDR 核天体物理学组组长 Daniel Bemmerer 教授也对探测器提供的新可能性感到兴奋：“我们现在可以在更接近实际能量的能量下进行核聚变实验的激活测量我们太阳的能量和温度比以前可能的要高。这也为 Felsenkeller 加速器创造了新的协同作用。”
除了新探测器外，德国最深的地下物理实验室自 2019 年以来已经运行了一个离子加速器，用于研究恒星内部最重要的过程。
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