Maanalainen fysiikka
Mitä se on?
Maanalaisella fysiikalla tarkoitetaan maan alla tehtävää kokeellista alkeishiukkas- ja ydinfysiikkaa sekä tähtitiedettä.
Mitä se ei ole?
Se ei yleensä ole maanalaisen kallioperän tutkimista, mutta voi olla joskus sitäkin. Kiven tutkimusta kutsutaan useammin geologiaksi.Mitä tutkitaan?
Maanalaisissa laboratoriossa tutkitaan usein seuraavia asioita:- ulkoavaruudesta tulevat neutriinot
- kosminen säteily ja sen aiheuttamat ilmakuurot
- maailmankaikkeuden pimeä aine
- harvinaiset ydinten hajoamiset
- aurinko
- supernova (= räjähtävä tähti)
- alkuräjähdys
- aktiivinen galaksiydin
- musta aukko
- jokin vielä tunnistamaton ilmiö
Miksi maan alle?
Tutkittavat ilmiöt ovat hyvin harvinaisia ja vaikeita havaittaviksi. Kaikenlainen taustakohina peittää helposti signaalin alleen.Kosminen säteily aiheuttaa maan pinnalla huomattavasti haitallista säteilyä, joka hukuttaa pienet signaalit alleen.
Kallio suojaa kosmiselta säteilyltä.
Kuinka syvälle?
Jo muutama kymmenen metriä riittää suojaamaan tavanomaisimmilta säteilylajeilta. Kosminen säteily sisältää kuitenkin hyvin läpitunkevan komponentin, myonit, jotka voivat tunkeutua jopa satojen metrien syvyyteen.Kokeen vaatima syvyys riippuu tutkittavan signaalin voimakkuudesta. Yleensä on sitä parempi mitä syvemmälle mennään, mutta koska syvyys lisää kustannuksia, niin kannattaa etsiä optimisyvyys.
Itse kosmista säteilyä mittaavia kokeita voidaan tehdä muutaman kymmenen tai sadan metrin syvyydessä.
Neutriinokokeet kannattaa viedä kilometrin syvyyteen. Pimeää ainetta voidaan etsiä muutaman sadan metrin syvyydessä.
Kaikkein herkimmät kokeet pitää tehdä puolentoista kilometrin syvyydessä. Yleensä tämän syvemmälle ei ole enää syytä mennä, koska kosminen säteily on jo tarpeeksi pieni, ja pahin ongelma on koelaitteistoista itsestään tuleva säteily. Siihen ei syvyys auta.
Pyhäsalmen kaivoksen syvyys on 1440 metriä.
Juha Peltoniemi