El Centro de Física Subterránea en Pyhäsalmi o CUPP es un laboratorio de física subterráneo ubicado en Pyhäjärvi , Finlandia . Ocupa parte de los laboratorios de investigación y desarrollo CallioLab , supervisados por Callio Pyhäsalmi .
Está ubicado en la mina de metales básicos más profunda de Europa , la mina Pyhäsalmi (1.444 mo 4.738 pies de profundidad; el laboratorio tiene sitios en muchos niveles de la mina) y utiliza parte de la infraestructura de la mina. El laboratorio está diseñado para estudiar la física de neutrinos y la radiación cósmica , así como otras materias (fuera de 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 porque en los detectores de partículas , la radiación de fondo es un problema, que se puede resolver colocando el laboratorio bajo tierra para que la radiación de fondo sea absorbida por la roca de arriba.
El centro alberga actualmente (2018) el experimento EMMA y el experimento C14. Era un sitio candidato para el propuesto observatorio europeo LAGUNA . A partir de 2018, parece que el observatorio LAGUNA no se construirá en ningún lugar del mundo debido a que la atención de la comunidad de investigación de neutrinos se centra en el proyecto DUNE de EE. UU.
El experimento C14 es una colaboración entre las universidades de Oulu y Jyväskylä y la Academia de Ciencias de Rusia . Estudia la pureza radiactiva de los líquidos centelleadores (que son compuestos de hidrocarburos), en particular la actividad del isótopo C14 en esos líquidos. Normalmente se supone 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 6.000 años) debería ser muy baja; sin embargo, un experimento ha demostrado que la radiactividad C14 en los líquidos centelleadores suele ser sustancialmente mayor de lo que normalmente se piensa. El experimento C14 está situado a 1.430 metros de profundidad. El aparato consta de una muestra de centelleo (1,6 litros), dos guías de luz y tubos fotomultiplicadores encerrados en una pantalla contra la radiación. [1]
Los experimentos anteriores realizados incluyen el experimento de rayos cósmicos MUG (que estudia la dependencia de la radiación en profundidad y en el tiempo) en 2001-2003 y MUD (que estudia la dependencia en profundidad del flujo de muones de la radiación cósmica ) en 2003-2005. El laboratorio está gestionado por una unidad regional de la Universidad de Oulu , el Oulu Southern Institute, y cuenta con siete empleados y acoge a investigadores visitantes.
EMMA (Experimento con MultiMuon Array) es un experimento de rayos cósmicos que se está llevando a cabo en CUPP y todavía está 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 de Ciencias de Rusia .
EMMA se centra en estudiar la composición de los rayos cósmicos en el rango de energía superior a 1 PeV, la llamada región de la rodilla. Cuando una partícula cósmica primaria choca con la atmósfera, se desintegra en partículas cósmicas secundarias creando una lluvia de aire (muones, electrones, hadrones). La roca sobre el experimento filtra otras partículas además de los muones de alta energía (más de 45 GeV). EMMA es capaz de determinar la multiplicidad de la lluvia de muones, la distribución lateral y la dirección de las mediciones de entrada. [2]
Las mediciones se realizan a 80 metros de profundidad en la mina Pyhäsalmi. Los dispositivos de medición constan de nueve estaciones detectoras (de 15 m 2 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 en el CERN . Además, los limitados tubos serpentinas y los detectores de centelleo de plástico forman parte de las estaciones de medición.
63°39′31″N 26°02′28″E / 63.65861°N 26.04111°E / 63.65861; 26.04111