Centro de Física Subterránea en Pyhäsalmi

El Centro de Física Subterránea de Pyhäsalmi, o CUPP, es un laboratorio de física subterránea ubicado en Pyhäjärvi , Finlandia . Ocupa parte de los laboratorios de investigación y desarrollo de CallioLab , supervisados ​​por Callio Pyhäsalmi .

Está ubicado en la mina de metales básicos más profunda de Europa , la mina Pyhäsalmi ( a 1444 m o 4738 pies de profundidad; el laboratorio cuenta con instalaciones en varios niveles de la mina) y utiliza parte de su infraestructura. El laboratorio está diseñado para estudiar la física de neutrinos y la radiación cósmica , así como otras disciplinas (ajenas a la física, como la geología o la biología ) que se benefician de las condiciones únicas del laboratorio subterráneo. La razón por la que el laboratorio está bajo tierra es que la radiación de fondo en los detectores de partículas representa un problema, que se puede solucionar ubicando el laboratorio bajo tierra para que la radiación de fondo sea absorbida por la roca superior.  

Actualmente (2018), el centro alberga los experimentos EMMA y C14. Fue uno de los sitios candidatos para el propuesto observatorio europeo LAGUNA . Sin embargo, en 2018, parecía que el observatorio LAGUNA no se construiría en ningún lugar del mundo debido a que la comunidad de investigación de neutrinos estaba centrando su atención en el proyecto estadounidense DUNE .

El experimento C14 es una colaboración entre las Universidades de Oulu y Jyväskylä y la Academia Rusa de Ciencias . Estudia la pureza radiactiva de los líquidos centelleadores (compuestos de hidrocarburos), en particular la actividad del isótopo C14 en dichos líquidos. Normalmente se asume que, debido a la gran edad de los hidrocarburos en los líquidos centelleadores, la actividad del C14 (la vida media del C14 es de casi 6000 años) debería ser muy baja; sin embargo, el experimento ha descubierto que la radiactividad del C14 en los líquidos centelleadores suele ser sustancialmente mayor de lo que se pensaba. El experimento C14 está situado a 1430 metros de profundidad. El aparato consta de la muestra de centelleador (1,6 litros), dos guías de luz y tubos fotomultiplicadores encerrados en un blindaje contra la radiación. ^{[ 1 ]}

Entre los experimentos previos realizados en el laboratorio se incluyen el experimento de rayos cósmicos MUG (que estudia la dependencia de la radiación con la profundidad y el tiempo) entre 2001 y 2003, y el experimento MUD (que estudia la dependencia del flujo de muones procedentes de la radiación cósmica con la profundidad ) entre 2003 y 2005. El laboratorio está gestionado por una unidad regional de la Universidad de Oulu , el Instituto del Sur de Oulu , y cuenta con siete empleados y recibe a investigadores visitantes.

EMMA (Experimento con Conjunto Multimuón) es un experimento de rayos cósmicos que se lleva a cabo en CUPP y que aún se encuentra parcialmente en construcción. El experimento es una iniciativa conjunta de la Universidad de Oulu , la Universidad de Jyväskylä , la Universidad de Aarhus y la Academia Rusa de Ciencias .

EMMA se centra en el estudio de la composición de los rayos cósmicos en el rango de energía superior a 1 PeV, la denominada región de la rodilla. Cuando una partícula cósmica primaria colisiona con la atmósfera, se desintegra en partículas cósmicas secundarias, creando una cascada atmosférica (muones, electrones, hadrones). La roca situada sobre el experimento filtra las partículas que no son muones de alta energía (superiores a 45 GeV). EMMA permite determinar la multiplicidad de la cascada de muones, su distribución lateral y la dirección de entrada de las mediciones. ^{[ 2 ]}

Las mediciones se realizan a una profundidad de 80 metros en la mina Pyhäsalmi. Los dispositivos de medición constan de nueve estaciones detectoras (15 m² ^cada una) y la mayor parte del área detectable está cubierta con cámaras de deriva . ^{[ 2 ]} Las cámaras de deriva utilizadas en el experimento provienen del experimento DELPHI del CERN . Además, los tubos de serpentina limitados y los detectores de centelleo plástico forman parte de las estaciones de medición.

• Centro de Física Subterránea en Pyhäsalmi
• Laboratorio Callio

63°39′31″N 26°02′28″E / 63.65861°N 26.04111°E / 63.65861; 26.04111