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CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
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Low radon and low internal radioactivity for dark matter and rare event xenon detectors

Descrizione del progetto

Migliorare la sensibilità di rilevazione della materia oscura

Due importanti collaborazioni impegnate nello studio della materia oscura, XENON/DARWIN e LUX-ZEPLIN (rivelatori di xenon liquido), uniscono le forze per creare un rivelatore di materia oscura di nuova generazione. Questo strumento sarà sensibile anche ad altri processi di fisica rara, come i doppi decadimenti beta senza neutrini, i neutrini solari, gli assioni e altri ancora. Nonostante l’esistenza di sistemi di schermatura per muoni o neutroni, la sensibilità di entrambi i rivelatori è limitata dai decadimenti radioattivi nello xenon, in particolare degli isotopi radioattivi dei gas nobili 222Rn e 85Kr. Il progetto LowRad, finanziato dall’UE, prevede la creazione di impianti di distillazione criogenica per ridurre le concentrazioni di 222Rn e 85Kr a livelli mai raggiunti prima, che dovrebbero contribuire a ridurre di dieci volte il contributo di fondo di questi elementi.

Obiettivo

The astrophysical and cosmological evidence that the majority of matter in the universe must consist of exotic dark matter is overwhelming. But it is not yet clear what dark matter really is. Very promising candidates are WIMPs, the detection of which would also solve other pressing questions in particle physics. For the search for WIMPs, liquid xenon-based detectors are by far the most sensitive. The collaborations LZ, XENON and DARWIN joined to build a next generation detector, DARWIN/G3, with a sensitivity limited only by coherent neutrino scattering. Such a detector will not only search for dark matter, but will become an observatory for rare event searches (axions, solar neutrinos, neutrinoless double beta decay, ..).
Despite construction in underground laboratories and with further shielding or veto systems for muons or neutrons, the sensitivity of these detectors is limited by radioactive decays within the xenon, especially of the radioactive noble gas isotopes 222Rn and 85Kr, dominating the background of current xenon-based dark matter experiments. In this project we want to push the possibilities of cryogenic distillation to continuously reduce 222Rn and 85Kr to an unprecedented level of 1 atom per 100 mol of xenon (10 mol in case of 85Kr), which will make their background contributions at DARWIN/G3 to be a factor 10 smaller than that of the un-shieldable solar neutrinos. Our cryogenic distillation setups which obtain their cooling power from a novel heat pump concept offers the additional benefit of determining the impurity concentrations in-situ. We will integrate the novel distillation systems with the removal of electronegative impurities and their diagnostics into a compact cleaning system. Within LowRAD we aim to provide a complete quasi loss-less continuous 85Kr removal system ready for DARWIN/G3. In addition, we will explore how several important physics channels would become possible due to the extremely low 222Rn and 85Kr concentrations.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-ADG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITAET MUENSTER
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 3 495 575,00
Indirizzo
SCHLOSSPLATZ 2
48149 Muenster
Germania

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Regione
Nordrhein-Westfalen Münster Münster, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 3 495 575,00

Beneficiari (1)

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