Odkrywając naturę ciemnej materii

Dr hab. Grzegorz Zuzel z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ w Krakowie chce poznać naturę ciemnej materii, która, jak się uważa, stanowi jedną czwartą wszechświata.

W ramach projektu TEAM finansowanego przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej dr Zuzel planuje opracować innowacyjne na skalę światową metody uzyskiwania materiałów radioczystych, tzn. praktycznie wolnych od naturalnych izotopów promieniotwórczych. Opracowane zostaną także techniki pozwalające na zwiększenie czułości urządzeń rejestrujących niezwykle rzadkie reakcje jądrowe.

Rejestracja cząstek ciemnej materii jest możliwa z wykorzystaniem detektorów zbudowanych z radioczystych materiałów i odseparowanych odpowiednimi osłonami od promieniowania otoczenia. Ponadto, aby wyeliminować wpływ promieniowania kosmicznego, umieszcza się je w podziemnych laboratoriach, gdzie kilkusetmetrowa warstwa gruntu skutecznie tłumi niepotrzebny „hałas”. Naukowiec z UJ współpracuje z laboratoriami podziemnymi w Canfranc (Hiszpania) oraz w Gran Sasso (Włochy), gdzie od wielu lat poszukuje się śladów oddziaływań niewidzialnej części wszechświata.

– Poszukujemy radioczystych materiałów lub technologii, które pozwolą nam takie materiały uzyskać. Aby móc zweryfikować, czy dany materiał spełnia nasze wymagania i może być wykorzystany do budowy detektorów ciemnej materii, konstruujemy urządzenia i opracowujemy metody pomiarowe, które pozwalają nam badać jak najniższy poziom promieniotwórczości – mówi dr Zuzel, który tematem zajmuję się od lat 90.

Wyniki badań będą miały wiele zastosowań nie tylko w ramach poszukiwań ciemnej materii, ale także innych niezwykle rzadkich procesów jądrowych. Można je będzie również wykorzystać w przemyśle, pomiarach środowiskowych, elektronice czy medycynie nuklearnej. ©℗

Jadwiga Pasiut