Bir radyoyu belirli bir istasyona ayarlamaya çalıştığınızı, ancak statik gürültü ve kendi cihazınızdan gelen rakip sinyallerle karşılaştığınızı düşünün. Evrendeki maddenin oluşumuna ve yapısına ışık tutabilecek inanılmaz derecede nadir olayların kanıtını arayan araştırma ekiplerinin karşı karşıya olduğu sorun da bu. Evrenin en zayıf sinyallerinden bazılarını dinlemeye çalışırken cihazlarınızı son derece sessiz hale getirmenin yardımcı olduğu ortaya çıktı.
Bir düzineden fazla ekip, sonunda doğru kanalı bulduklarını gösterebilecek patlamalar ve elektromanyetik cızırtılar için dünyayı araştırıyor. Bu araştırmacılar ve mühendisler, deneylerini kozmik radyasyonun neden olduğu hatalı sinyallere karşı korumak için her şeyin ötesine geçtiler.
Yeryüzündeki doğal radyoaktif elementlerden korunmak için bu tür deneylerin çoğu, Kanada, Ontario, Sudbury’deki bir nikel madeninin bir mil aşağısı ya da Güney Dakota, Lead’deki terk edilmiş bir altın madeni gibi son derece elverişsiz yerlere yerleştirilir. Potansiyel sinyalleri kaydetmek için kullanılan elektronik cihazlardaki doğal radyoaktivite de bu tür yanlış sinyal kaynaklarından biridir.
Milyarda bir gibi düşük miktarlarda bile olsa radyoaktif kirleticiler araştırmacıların aradığı zor sinyalleri taklit edebilir. Şimdi, Enerji Bakanlığı’nın Kuzeybatı Pasifik Ulusal Laboratuvarı’ndaki (PNNL)bir araştırma ekibi, Kaliforniya’daki küçük bir işletme ile işbirliği içinde ultra saf malzemeler kullanarak elektrik kabloları oluşturdu.
Son derece hassas nötrino ve karanlık madde testleri kablolar tarafından engellenmeyecektir çünkü kablolar dikkatlice yapılmış ve son derece düşük miktarda radyoaktif kirliliğe sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Araştırmacılara göre kablolar fizik deneylerinden daha fazlası için kullanılabilir. İyonlaştırıcı radyasyonun gelecekteki kuantum bilgisayarların çalışmasına müdahale etmesini önlemede de yardımcı olabilirler.
PNNL ana araştırmacısı Richard Saldanha’ya göre, “Piyasada mevcut seçeneklerden yüz kat daha düşük elektronik kablo üretmek için bir yöntem icat ettik.” Çok düşük miktarda radyoaktif kirlenmenin varlığına bile duyarlı olan herhangi bir alan bu üretim yöntemini ve ürünü yaygın olarak kullanabilir.
Kayalarda, toprakta ve havadaki tozlarda eser miktarda doğal olarak oluşan radyoaktif maddeler bulunmaktadır. Saldıkları radyasyon nedeniyle herhangi bir sağlık riski oluşturmasalar da, yaydıkları radyasyon karanlık madde ve gelecek nesil nötrino dedektörlerine müdahale etmek için yeterlidir.
Araştırmacılar tek bir kir ya da toz zerresi kadar temiz olabilmek için “genellikle bir milyon hatta bir milyar kat daha temiz olmamız gerektiğini” söyledi.
Araştırmacı ekibi bu araştırmalar için bir dedektör kablosuyla sonuçlanan yaklaşık bir düzine işlem adımının her birinde uranyum, toryum ve potasyum miktarlarını ölçtüler. Ekip daha sonra kirliliği büyük ölçüde azaltmak için benzersiz temizleme ve üretim yöntemleri oluşturdu. Araştırmacılar çalışmalarının her adımını son derece temiz, kirletici maddelerden ve tozdan arındırılmış bir laboratuvarda metodik olarak düzenliyor.
“Yaptığımız her hareket dikkatle planlandığı için bizi neredeyse performans sporcuları olarak görüyorum. Bazı yönlerden koreografisi yapılmış dansçılara benziyoruz,” diye ekledi Arnquist. Bir dedektör numunesi malzemesini tutarken gereksiz hiçbir hareket veya numuneyle etkileşim yapılmaz, çünkü bunu yapmak bileşenlerin doğru ölçümünü engelleyen kontaminasyona yol açabilir.
Uzun yıllar süren çalışmaların ve sayısız ölçümün ardından üretilen kablolar artık yeni nesil karanlık madde ve nötrino deneyleri olan DAMIC-M, OSCURA ve nEXO’nun performansını etkilemeyecek kadar kirlilikten arındırılmıştır. Araştırma ekibi raporlarında, düşük radyoaktiviteli kabloların deney hassasiyetini artırabileceğini ve muhtemelen dedektör tasarımında daha fazla özgürlüğe izin verebileceğini belirtiyor.
Kaynak: https://phys.org/news
