قد يصبح أول مختبر علمي تحت الأرض في أفريقيا حقيقة واقعة في السنوات الخمس إلى العشر القادمة: مختبر Paarl Africa Underground Laboratory (PAUL) في جبال Du Toits Kloof في كيب الغربية بجنوب أفريقيا، والذي يمكن الوصول إليه عبر نفق Hugenot الموجود.
تم إعطاء الضوء الأخضر الرسمي لمشروع PAUL في نهاية يناير، عقب ندوة دولية استمرت أسبوعًا في Du Kloof Lodge، حيث تمت مناقشة مشاريع بحثية حالية ومستقبلية والتعاون مع المختبرات تحت الأرض الأخرى في جميع أنحاء العالم. عُقدت ندوة العلوم في PAUL في الفترة من 14 إلى 18 يناير 2023 وشملت أيضًا زيارة للموقع المخطط له.
سيكون مختبر Paarl Africa Underground Laboratory المستقبلي، الذي كان قيد التخطيط لمدة عشر سنوات بالفعل، بمثابة افتتاح لأفريقيا وثاني مختبر من هذا النوع في نصف الكرة الجنوبي بعد مختبر Stawell Physics Underground Laboratory الأسترالي. يوجد حاليًا اثنا عشر مختبرًا تحت الأرض من هذا النوع في آسيا وأوروبا وأمريكا الشمالية.
ما هي المختبرات تحت الأرض؟
لا يزال الغموض يكتنف المادة المظلمة، التي تشكل 85٪ من كتلة الكون. منذ السبعينيات، تم البحث عنها في المختبرات تحت الأرض، وتم فحص النيوترينوات في بيئة خالية من الإشعاع.
فقط في هذه المختبرات تحت الأرض، حيث تحمي طبقة سميكة من الصخور أجهزة الكشف الحساسة من إشارات الخلفية غير المرغوب فيها التي تولدها عواصف الأشعة الكونية، يمكن للعلماء تمييز تفاعل هذه الجسيمات النادرة عن الضوضاء الموجودة فوقها. تشمل هذه الأحداث النادرة للغاية، التي تسمى كذلك، الاضمحلال بيتا المزدوج، والنيوترينوات الجيولوجية، والنيوترينوات المفاعلات، وجسيمات المادة المظلمة، من بين أمور أخرى.
يقول البروفيسور ريتشارد نيومان، الفيزيائي النووي من قسم الفيزياء بجامعة ستيلينبوش (SU) ورئيس اللجنة التنظيمية للندوة، إن مجتمع الفيزياء في جنوب أفريقيا يدرس إنشاء مختبر من هذا القبيل منذ عام 2011، وقد نظر في البداية في خيارات في مناجم الذهب العميقة جدًا في جنوب أفريقيا. في عام 1965، نجح الفيزيائي الجنوب أفريقي فريدل سيلشوب والحائز على جائزة نوبل لاحقًا فريدريك رينز في إجراء أول ملاحظة في العالم لجسيم نيوترينو طبيعي في منجم في إيست راند على عمق ثلاثة كيلومترات.
بدأت مجتمعات الفيزياء مؤخرًا فقط في النظر في مدى ملاءمة نفق هوجنوت، وهو نفق طريق بطول أربعة كيلومترات على عمق 800 متر تحت جبل دو تويتس كلوف بين مدينتي بارل وورسيستر، ليكون مختبرًا تحت الأرض. إنه أطول نفق طريق في جنوب إفريقيا وتديره وكالة الطرق الوطنية في جنوب إفريقيا المحدودة (SANRAL). نظرًا لحجم حركة المرور الكبير، تخطط SANRAL لتوسيع نفق الحفر الشمالي لتقليل حركة المرور في نفق الحفر الجنوبي الحالي. ستبحث دراسة جدوى فنية في جدوى مختبر تحت الأرض كجزء من برنامج التوسيع هذا.
أكدت دراسة أجرتها مجموعات أبحاث الإشعاع البيئي في BLB و iThemba LABS من عام 2015 أن محيط الموقع مناسب لمنشأة تجريبية كهذه. سيتم إجراء المزيد من الأبحاث لتقييم المساهمة العلمية التي يمكن أن يقدمها PAUL للمجتمع الدولي والمجالات ذات الصلة مثل البيولوجيا وعلوم الأرض والكيمياء وتكنولوجيا التعدين والهندسة تحت الأرض والهندسة المعمارية.
معرف الكائن الرقمي
