2017 년,샹 카우 개그,런던 대학의 물리학자는 유혹 제안과 스페인의 동료로부터 이메일을 받았습니다. 년 전에,프린스턴 대학의 명예 교수,프랭크 칼라 프리스는 납화물을 운반하는 동안,400 또는 500 년 전 뉴저지 해안에서 침몰 한 오래된 스페인어 선박의 배웠다. 칼라프리스는 이 납 샘플을 몇 개 얻어 스페인으로 보내 피레네 산맥에 묻힌 실험실이 방사능을 테스트했다. 그것은 낮았다:알도 이아니,칸프랑스 지하 실험실의 다음 이사,기대했다 그냥 뭐. 이제 침몰 한 납은 킬로그램 당 20 유로(상당히 높은 가격)를 기꺼이 지불 할 수있는 물리학 실험실에 제공되었습니다.
납은 전 세계에서 채굴되고 정제되지만,난파선에 앉아있는 수백 년 된 납은 드문 품질을 가지고 있습니다. 아메리카 합중국이 태어나 기 전부터 깊은 수중에 앉아 있었기 때문에 자연 방사능은 더 이상 입자를 뱉어 내지 않는 지점으로 부패했습니다. 입자 물리학 자에게 그것은 매우 가치가 있습니다.
“그것은 일종의 금 먼지처럼,”개그는 말한다.
플루토늄을 잊어 버려:도자기와 유리에서 금속과 바나나에 이르기까지 일상적인 물체는 방사능이며 다양한 정도입니다. 자신의 붕괴에서 입자가 입자 물리학 실험의 탐지기를 공격한다,그들은 과학자들에게 잘못된 반응을 줄 수 있고 과학적 발견에 도로에 움푹 들어간 곳을 파고. 모든 종류의 금속으로 만들어진 실험 자체조차도 가볍게 방사성 성분을 가지고 있습니다.
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불과 몇 인치의 납이 모든 종류의 악성 방사선으로부터 탐지기를 보호 할 수 있으며,비열하고 원치 않는 입자를 차단하는 가장 좋은 방법 중 하나는 그 자체가 거의 방사능 인 납으로 둘러싸는 것입니다. 그러한 납의 가장 좋은 원천은 침몰 한 배들이며,그 중 일부는 2 천년 동안 연안 물 근처의 시체였습니다.
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입자 물리학 실험은 암흑 물질을 포함하여 우주의 가장 기본적인 빌딩 블록을 찾습니다. 이 고대의 리드는,다음,인류가 우주의 비밀을 잠금을 해제 돕고있다-하지만 그것을 얻는 것은 종종 실용적이고 윤리적 불확실성을 제시한다.
난파 납은 고유 방사능의 매우 낮은 수준을 가지고 낮은 배경 재료로 알려진 항목의 클래스에 속한다. 이 낮은 배경 물질을 구성하는 것에 대한 합의 된 표준은 없지만,실험의 배경 방사선에 대한 민감도에 따라,그것은 어떤 수준의 필요 분명,앨런 더피,기술의 스 윈번 대학에서 천체 물리학은 말한다. “당신이 가이거 카운터를 구축하는 경우,당신은 그 자체에 데리러 가이거 카운터가 필요합니다,”그는 말한다.
강철을 가지고 가십시오: 그것은 방랑 입자—너무 많은 페르미 연구소,일리노이 입자 물리학 및 가속기 실험실,자신의 실험을 보호하기 위해 지난 몇 년 동안 그것의 톤을 사용하고 있도록 침입에서 우수한 방패,발레리 히긴스,페르미 랩의 역사와 기록 보관자는 말한다. 그 강철은 종종 해체 된 군함에서 나왔는데,그 중 다수는 아스토리아,로어 노크,말벌,필리핀 해,볼티모어를 포함하여 제 2 차 세계 대전 또는 한국 전쟁 당시 존재했거나 복무했습니다.
이러한 갈등의 타이밍이 중요합니다. 오전 5 시 29 분 1945 년 7 월 16 일,뉴멕시코의 조르나다 델 무에르토 사막에서 최초의 핵 장치 폭발이 일어났다. 원자 시대가 시작되었고,이후의 각 핵 불 덩어리와 함께 더 많은 방사능 낙진이 전 세계에 뿌려졌습니다.
냉전 기간 동안,그 방사능 대기 오염은 강철이 만들어 졌을 때 쉽게 용광로로 빨려 들어갔다. 이것은 최종 제품에 방사선을 주입하여 많은 물리학 실험에 적합하지 않았습니다.
시험 금지 조약은 오늘날 세계가 인공적으로 방사능이 적다는 것을 의미하지만,입자가 강철로 몰래 들어가기에 충분히 방사능이다. 낮은 배경 강철은 종종 상당한 비용으로 밀폐 된 환경에서 만들 수 있지만,그렇지 않으면 최고의 소스는 트리니티 테스트가 뉴 멕시코 지구에 유리 흉터를 만들기 전에 만들어진 해체 된 군함입니다. 뿐만 아니라 그것은 최소한의 방사성,그러나 그것은 현저하게 싸다.
그러나 강철은 모든 종류의 입자 물리학 실험에 잘 작용하지만,납은 암흑 물질을 찾기 위해 최고로 군림한다.
암흑 물질은 우주에 있는 모든 물질의 83%를 차지한다. 그것은 분명히 공부할 가치가 있지만 과학자들은 현재 그것을 감지 할 수 없습니다. 이 불편하게 어려운 물질을 추구하면서,그들은 그것을 직접 감지하거나 다른 입자의 존재를 사용하여 그 존재를 입증하려고 시도하는 모든 종류의 실험을 구축했습니다. 이러한 많은 실험에서 계획 SuperCDMS SNOLAB 에서 온타리오,캐나다,를 실행 가족의 감지기에 Canfranc 지하실에서 피레네 산맥,내장 깊은 지하—가 표면에 방사선을 통해 얻을 수 있습니하고 방해 자신의 발견자입니다.
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민감한 영혼이기 때문에,그 탐지기는 여전히 주변 환경과 환경으로부터 보호해야합니다. 각 암흑 물질 실험은 배경 복사에 대해 다른 내성을 가지고 있습니다. 그것을 결정하기 위해,”당신은 본질적으로 가상 탐지기를 구축”차폐 재료가 가장 좋을 수 있습니다 무엇을 볼 수,더피는 말한다.
때로는 물 탱크 또는 일부 플라스틱이 중성자와 같은 입자가 실수로 탐지기에 부딪히는 것을 막기에 충분하다고 개그는 설명한다. 그러나 일부 실험 설정을 위해 감마선을 차단하려면 구리 또는 납이 필요할 수 있습니다.
침몰 한 고대 납은 불안정한 납-210 동위 원소가 수세기 동안 안정된 납-206 으로 크게 부패했기 때문에가 아니라 이상적입니다; 바다는 또한 물질의 방사능을 걷어차 시작할 수있는 우주 광선으로부터 그것을 보호했습니다. 여러 암흑 물질 실험의 구성 요소를 설계하는 데 도움이 칼라프리스는 이러한 이유로 뉴저지의 해안 떨어져 그 스페인어 리드 후였다.
그 특정 하중은 아직 수확되지 않았지만 그러한 발견을 쇼핑하는 것은 일상적입니다. 모든 이제 다음,개그는 설명,”일부 지하 실험실은 말할 것이다,’이봐,고대의 리드의 부하를 살 수있는 기회가있다-에 누가?”그런 다음 경매됩니다,침수 된 물질을 검색 할 수 있으며,다양한 당사자의 충분한 관심이있을 경우.
유럽 내외의 물에서는 고대 로마 시대의 침몰 한 배에서 낮은 배경의 납이 종종 발견됩니다. 원래 동전,건축 자재 및 전쟁 무기로 위조 된이 제품은 이제 준설되어 입자 물리학 자에게 매각됩니다.
일부 고고학자들은 과학의 이름으로 고고학 보물을 희생 할 가치가 있는지 공개적으로 궁금해했습니다. 예를 들어,2010 년부터 이탈리아의 희귀 한 사건에 대한 극저온 지하 전망대는 실험에 사용할 수백 개의 납 잉곳을 얻었으며,반물질이 아닌 물질이 우주를 지배하는 이유에 대한 오랜 수수께끼를 풀기를 희망합니다. 그 주괴는 약 2,000 년 전에 침몰 한 사르데냐 해안의 로마 선박에서 왔으며 상당한 고고 학적 가치가 있습니다. 그들 각각은 그들의 제조 역사를 드러내는 우표로 새겨 져 있습니다. 배에서 추출한 1,000 개의 잉곳은 대부분 그대로 남아 칼리아리의 국립 고고학 박물관에서 연구 할 수 있었지만 그 중 270 개는 녹아 물리학 실험에 사용되었습니다.
2013 년,엘레나 페레즈-알바로,다음 버밍엄 대학의 고고학 대학원생,이 딜레마를했다. 그것은 낮은 배경 물질이 풍부한 모든 유서 깊은 수중 난파선에 적용,그들 중 많은 사람들이 인류 역사의 타임 캡슐. 2001 년 수중 문화 유산 보호에 관한 협약은 이러한 선박의 골격 유적이 깨끗하게 선택되는 것을 방지하기위한 것입니다. 그러나,페레즈-알바 지적,이 협약은 사각 지대가있다:그것은 상업적 복구에서 문화 유산의 침몰 사이트의 보호를 요구하지만,그것은 그들이 과학적인 사용을 위해 회수 할 수 있는지 여부에 대해 아무것도 말하지 않는다.
2015 년 히타치 캠브리지 연구소의 페르난도 곤잘레스-잘바와 공동 저술한 논문에서 페레즈-알바로는 과학자들이 암흑 물질 실험에 필요한 납의 품질을 생산할 수 있는 상업적 기술은 없다고 결론지었다. 따라서 고대 납을인양하는 것은 연구자의 관점에서 볼 때 가치가 있지만 요청을주의 깊게 분석하여 물리학 자들이 플라스틱이나 강철 대신 납이 필요한지 여부를 확인해야합니다.
“우리는 규칙을 가져야한다.; 우리는 경계가 있어야합니다,”페레즈-알바로,합법적 인 문화 유산의 현재 전무 이사,강조. “그것은 단지 사람들이 발굴 할 수 스크랩 아니에요.”지금까지,하지만,이러한 규정을 부과 할 수있는 기관 중 어느 것도 작업을 촬영하지 않았다,곤잘레스-잘바는 말한다.
고대 납 및 기타 저 배경 재료의 획득 및 사용에 대한 자문 프레임 워크가 등장하더라도 추출을 반드시 규제하지는 않습니다.
최근 몇 년 동안 제 2 차 세계 대전의 전함은 말레이시아,인도네시아,싱가포르 해안에서 사라져 구조 다이버들에 의해 불법적으로 찢어졌습니다. 이 배들 중 상당수는 수백 개의 시체가 들어있는 전쟁 무덤이었습니다. 그 다이버 중 일부는 저 배경 강철을 찾고 있었을 가능성이 있습니다. 구매자는 비 윤리적으로 공급 된 저 배경 자료를 사용하지 않을 수도 있지만,그것을받을 때까지는 그 출처를 확인할 방법이 없을 수도 있습니다.
급습 전쟁 무덤만큼 도덕적으로 혐오스러운 곳은 없지만,문화적으로 중요한 고대 난파선에서 납의 기원은 비슷하게 난독 화 될 수 있습니다. “나는 종종,우리는 단지 그것을 확인하기에 충분히 신경 쓰지 않는다고 생각한다”고 개그는 말한다. “그것은 무엇이다. 우리는 비용에 대해 더 우려하고 있습니다.
곤잘레스-잘바는 로마인들이 매년 약 88,000 톤의 납을 생산했으며,많은 실험이 이것의 아주 작은 부분만을 필요로 한다고 설명한다. 과학자들은,그는 말한다,또한 점점 더 인식하고 낮은 배경 물질의 추출을 둘러싼 윤리적 딜레마에 민감하다.
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입자 물리학 자들은 문화 유산과 재료의 기원을 마음 앞에 두어야한다고 더피는 말한다. 그러나 그는 낮은 배경 자료는 귀중한 자원으로”확실히 취급”되며 고려없이 사용되지 않는다고 강조합니다.
곤잘레스-잘바 용의자 인 실제 위험은 호황을 누리고있는 마이크로 일렉트로닉스 산업에서 비롯됩니다. 모든 단일 컴퓨터 및 스마트 폰에서 발견되는 마이크로 칩은 저 배경 리드 구성 요소가 필요한 경향이 있습니다. 업계는 새로 생산 된 리드를 사용할 수 있지만,그는 말한다,이 저렴 크기의 순서이기 때문에 제조 업체는 종종 고대의 리드를 선택했다. “이것은 상용 응용 프로그램이기 때문에 가장 걱정되는 응용 프로그램입니다.”곤잘레스-잘바는 말합니다. “그것은 인류의 이익을 위해 응용 프로그램이 아닙니다.”
그러나 신중하게 고려하면 입자 물리학 자들은 윤리적-실질적인 균형을 이룰 수 있습니다. 신비한 암흑 물질을 쫓는 것은 우리가 그것을 발견 할 때까지 시시 핀의 사업처럼 느껴질 수 있습니다. 그러나 우리가 그렇게한다면,그러한 발견은 우리의 미래에 혁명을 일으킬 것이며,많은 사람들이 과거의 일부를 희생하는 것이 가치가 없다고 주장하는 것은 상상하기 어렵습니다.
