Ce graphique montre le détail d'une configuration possible de la structure de montage du tube photomultiplicateur pour le détecteur antineutrino WATCHMAN, un élément clé du banc d'essai d'instrumentation avancée. Les modules contenant des jeux de tubes photomultiplicateurs sont solidement boulonnés aux câbles, qui courent la longueur verticale du détecteur - comme une décoration de Noël géante qui absorbe la lumière plutôt que de l'émettre. Crédit :Université de Sheffield
Un projet de recherche majeur entre le Royaume-Uni et les États-Unis pour exploiter les techniques de recherche existantes en physique des particules afin de surveiller à distance les réacteurs nucléaires a été lancé avec l'aide de scientifiques de l'Université de Sheffield.
Devrait être opérationnel à partir de 2022 après avoir reçu un nouveau financement de près de 10 millions de livres sterling du nouveau Fonds pour la collaboration internationale du Royaume-Uni pour la recherche et l'innovation, le projet Advanced Instrumentation Testbed (AIT) 6, Un détecteur de 500 tonnes mesurera les particules subatomiques inoffensives appelées antineutrinos qui sont émises par une centrale nucléaire existante à 25 kilomètres.
Le projet testera si la technique pourrait être étendue à l'avenir pour une surveillance plus éloignée des sites nucléaires. En cas de succès, cela pourrait améliorer la sécurité mondiale. Une meilleure compréhension des neutrinos et des antineutrinos aiderait également à résoudre certains des mystères entourant la création de l'univers.
Le détecteur AIT s'appelle WATCHMAN, un acronyme pour le WATer CHerenkov Monitor of ANtineutrinos.
Il sera construit à 1,1 kilomètre sous terre à la mine ICL Boulby dans le North Yorkshire, la mine en exploitation la plus profonde d'Europe. AIT-WATCHMAN sera soutenu par le Laboratoire Souterrain de Boulby, une installation scientifique souterraine profonde multidisciplinaire existante exploitée par le Science and Technology Facilities Council (STFC) du Royaume-Uni.
Abondant dans tout l'univers, et créé par notre propre Soleil et d'autres étoiles, les neutrinos sont parmi les particules fondamentales les plus difficiles à étudier, car ils ne portent aucune charge électrique et interagissent rarement avec la matière ordinaire. L'étude des propriétés des neutrinos et des antineutrinos est une composante importante d'une recherche physique plus large sur les origines de l'univers, en particulier le déséquilibre apparent entre la matière et l'antimatière.
Le professeur Mark Thomson est président exécutif du Science and Technology Facilities Council, qui supervise la mise en œuvre du projet au Royaume-Uni. Il a déclaré :« Le Royaume-Uni et les États-Unis ont une longue histoire de collaboration scientifique, en particulier dans la traduction des techniques utilisées pour la science fondamentale pour résoudre des problèmes du monde réel.
Potasse Boulby, La mine de polyhalite et de sel sur la côte nord-est de l'Angleterre est la mine la plus profonde de Grande-Bretagne et le siège du laboratoire souterrain de Boulby du Science and Technology Facilities Council. La mine, exploité par ICL-UK/Cleveland Potash Ltd, devrait être le site du projet Advanced Instrumentation Testbed. Le détecteur WATCHMAN serait placé dans une caverne excavée sur le site de Boulby et devrait devenir opérationnel vers 2023. Crédit :Université de Sheffield
"Non seulement ce projet contribuera à améliorer la coopération mondiale en matière de sécurité, cela stimulera également les efforts de recherche conjoints sur les neutrinos et les antineutrinos - des recherches qui pourraient aider à résoudre certains des mystères entourant la création de l'univers. »
Depuis 2016, l'Université de Sheffield a été la principale institution universitaire du Royaume-Uni sur le projet AIT-WATCHMAN. Des physiciens de l'Université de Sheffield ont travaillé aux côtés de collaborateurs des universités d'Édimbourg et de Liverpool, ainsi que les agences nationales de défense et de sécurité, y compris l'Etablissement des armes atomiques, sur le projet AIT-WATCHMAN.
Le Dr Matthew Malek de l'Université de Sheffield est le chercheur principal universitaire pour le Royaume-Uni. Le Dr Malek a déclaré :" La beauté d'AIT-WATCHMAN est qu'il nous permet d'en apprendre davantage sur l'univers à tant de niveaux, tout en soutenant un programme innovant de non-prolifération. Nous étudierons l'un des éléments fondamentaux de la nature, le neutrino, et nous l'utiliserons pour rechercher des supernovae dans d'autres parties de notre galaxie.
"À la fois, nous développons de nouvelles techniques qui auront un impact positif sur la Grande-Bretagne et le reste du monde."
Le Dr Adam Bernstein du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) en Californie est le directeur du projet AIT-WATCHMAN. Il a déclaré:"Le site ICL-Boulby pour AIT, avec sa proximité avec un complexe de réacteurs existant, est l'endroit idéal pour notre expérience.
"WATCHMAN et AIT donnent aux communautés de la physique et de la non-prolifération une occasion rare de travailler ensemble pour exploiter la détection des neutrinos dans le but pratique de surveiller de manière non intrusive les réacteurs nucléaires."
Le professeur Sean Paling est professeur honoraire à l'Université de Sheffield ainsi que directeur du laboratoire scientifique souterrain STFC existant à la mine ICL Boulby. Le professeur Paling a ajouté :« C'est formidable que ce projet de recherche de classe mondiale vienne au Royaume-Uni et dans la région du Nord-Est. Boulby est un endroit spécial pour la science au Royaume-Uni et soutient déjà une gamme d'études en sciences pures et appliquées allant de l'astrophysique à études de la vie sur Terre et au-delà.
"Ce nouveau projet complétera et améliorera le programme existant et augmentera la position du laboratoire dans la communauté scientifique internationale."
