LSMM Laboratorio Subterráneo Multidisciplinario Mexicano

1. LSMM Laboratorio Subterráneo Multidisciplinario Mexicano

2. Antecedentes • Conciencia de que la comunidad Mexicana de Física de Partículas ha alcanzado un alto grado de desarrollo, tanto experimental comoteóricopuesto en evidencia por su participación exitosa en grandes proyectos internacionales de física de frontera. •  Un mayor desarrollopuedeimpulsarse con los esfuerzosconjuntosrealizados al rededor de un proyectocomún, de granalcance, y de largo término • Podemosoptimizar los recursoshumanos y materialespara el desarrollo de tecnología de frontera • Estamos en capacidad de impulsar la multidisciplina • DUSEL (Deep Underground Science and Engineering Lab.)

3. Objetivo Principal Construcción y puesta en operación de un laboratorio nacional con instalaciones subterráneas y de superficie, dedicado a la investigación científica y el desarrollo tecnológico. Realizar experimentos de frontera en física y astrofísica , pero también se prevé una amplia utilización en biología, ciencias de la tierra e ingeniería. Especial atención se dará a la integración de diversas áreas del conocimiento promoviéndose la realización de investigaciones multidisciplinarias. El diseño, construcción y operación del laboratorio será un emprendimiento científico, tecnológico e industrial mexicano, si bien se buscará la cooperación con otros países.

4. Instituciones Nacionales Involucradas • El proyecto cuenta con la participación de 87 investigadores de 15 instituciones: • Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) • Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) • Universidad de Guanajuato • Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo • Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV) • Universidad Iberoamericana • Universidad de San Luis Potosí • Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electronica (INAOE) • Universidad de Sonora • Universidad Autónoma de Zacatecas • Universidad Autónoma de Sinaloa • Universidad de Colima • Virginia Tech • Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo • Centro de Investigación en Polímeros SERVICIOS INDUSTRIALES PEÑOLES S.A. DE C.V.

5. Investigadores (87); Instituciones (15) • - Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) • Rubén Alfaro Molina, • Alejandro Ayala, • Antoni Camprubí Cano (Inst. de Geología), • Carlos Canet Miquel (Inst. de Geofísica), • Eleazar Cuautle, • Juan Carlos D´Olivo, • Eduardo González Partida (Centro de Geociencias), • Gustavo Medina Tanco, • Lukas Nellen, • Guy Paic, • Pedro Podesta, • Federico Sanchez, • Valeria F. Souza Saldivar (Inst. de Ecología), • Manuel Torres, • Luis Urrutia, • José Valdés (Inst. de Geofísica), • Sarira Sahu, • Rafael Navarro • Raymundo Martínez Serrano (Inst. Geofísica) • Neftali Rodriguez Cuevas • Katy Juarez (Inst. Biotecnología) • - Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) • Arturo Fernández, • Humberto Salazar, • Oscar Martinez, • Alfonso Rosado, • Ibrahim Torres, • César Alvarez, • Sergio Vergara, • Aurora Vargas, • Cupatitzio Ramirez, • Mario Ivan Martinez, • Germán Muñoz, • Oscar Martinez Bravo, • Ibrahim Torres Aguilar, • Cesar Alvarez Ochoa. • - Universidad de Guanajuato • David Delepine, • Julian Felix, • Jose-Luis Lucio, • Gerardo Moreno, • Mauro Napsuciale Mendivil, • Marco A. Reyes Santos, • Luis A. Ureña, • Jose Socorro, • Victor Migenes, • Miguel Sabido, • Octavio Obregón. • - Universidad de Michoacana de San Nicolás de Hidalgo • Luis Villaseñor, • Adnan Bashir, • Alfredo Raya Montaño • Victor Garduño (Instituto de Metalurgia) • Víctor Villanueva (HEP-Th IFM) • Christian Schubert (HEP-Th y Biología celular, IFM) • Nita Schubert (Biología Celular, IFM e IIQB) • - Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV) • Heriberto Castilla, • Omar Miranda Romagnoli, • Luis Manuel Montaño Zetina, • Miguel Angel Pérez-Angón, • Abdel Pérez-Lorenzana, • Arnulfo Zepeda, • Alberto  Sanchez Hernandez, • Augusto García Gonzalez, • Guillermo Contreras, • Juan José Alvarado Gil, • Ricardo Lopéz Fernández, • Juan Barranco Monarca, • Celio Moura, • Rodrigo Pelayo. • - Universidad Iberoamericana • Salvador Carrillo, • Fabiola Vázquez • - Universidad de San Luis Potosí • Jurgen Engelfried, • Antonio Morelos Pineda • Mariana Kirchbach • - Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electronica (INAOE) • Alberto Carramiñana • - Universidad de Sonora • Maria Elena Tejeda Yeomans • Carlos Calcaneo • - Universidad Autónoma de Zacatecas • Alejandro Gutiérrez Rodríguez, • María de los Ángeles Hernández Ruiz • Fernando Mireles García • Leopoldo Leonardo Quirino Torres • Francisco Ramírez Sánchez • -Universidad Autónoma de Sinaloa • Ildefonso León Monzón • -Universidad de Colima • Alfredo Aranda, • Lorenzo Diaz Cruz • -Virginia Tech • Antonio Nieto • -Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo • Pedro Miranda • Kinardo Flores Castro • - Centro de Investigación en Polímeros • Eduardo Nahmad Achar

6. ¿Por qué al subterraneo? Aislamiento de la radiación cósmica Ambientes de bajo background Medidas de precisión Estudio de procesos con secciones eficaces extremadamente pequeñas Física Las preguntas: ¿Cuál es la naturaleza de la materia obscura? ¿Cuáles son las propiedades fundamentales de los neutrinos? ¿Cuál es el origen y la naturaleza de los rayos cósmicos ultra energéticos? ¿Qué fenómeno físico provoca la acelerada expansión del universo? ¿Qué causa la asimetría materia-antimateria y la inestabilidad de la materia?

7. Geociencias Acceso y proximidad a sus objetos de estudio: Fácil muestreo Experimentación in situ a largo plazo Validación directa de tecnicas remotas de imagenología y/o modelos teóricos Acceso a ambientes extremos Sin fuentes fotosintéticas Bajos niveles de radiación (¿evolución más lenta?) Evolución aislada Experimentos in situ de largo plazo Ambientes profundos, limpios y controlados para excavación Implicaciones para la evolución de la vida terrestre y la exobiología Biología Industria Investigación de los efectos y el uso de bacterias en los procesos de minería Estabilidad estructural de cavidades subterráneas – Etc…

8. LSMM Tipo de Investigación: Física y otras ciencias Desechos nucleares Terremotos

9. Selección del sitio ACCESO HORIZONTAL ACCESO VERTICAL AltamenteDeseable Fácilaccesoparaequipopesado/voluminoso

10. Componentes Laboratorio de superficie: Logística y soporte para el LabSub Pero también : Investigación y construcción de detectores de alta tecnología. El Lab. de superficie como Laboratorio nacionalpara el apoyo a las ciencias experimentales en todas las Instituciones Académicas e Industriales Mexicanas Instalaciones subterráneasAlojarán los experimentos principales

11. Profundidad y localización metros 500 1000 1500 2000 2500 Ideal: tan profundo como sea posible! No menos de 500 m Optimo: Mina activa con accesos horizontales y que alcance profundidades ~1000 m LSMM ?

12. Tamaño Al menos100’s de m2 Ideal: Tan grandecomo sea posible!

13. Instalaciones de superficie Laboratorio dotado de equipos básicos para el desarrollo de diferentes tecnologías y que, a la vez, tenga personal especializado capaz de dar servicios de alta calidad. Oficinas, Centro de convenciones Laboratorio de Electrónica: Talleres Mecánicos • Laboratorio de Geología: Estudios complementarios de caracterización del sitio, Geología regional, Proyectos con las empresas mineras: • Bodegas • Taller de laminación y separación de minerales • Laboratorio de Petrografía Labiratorio de Biotecnología Ambiental: bioremediación Laboratorio de Computo: Control, adquisición y análisis de datos. GRID

14. Experimentos iniciales Detectores de Materia Oscura CDMS • Objetivo central; desarrollo, montaje, y operación de un detector criogénico de estado sólido para la detección de WIMPs: 25 Kgs. Requerimientos:. Habitaciones: limpia clase 1000, de 50 (exp) 25 m2 (criogenia). Almacén subterráneo, WARP Detector criogénico de Argón o Neón: R&D: Desarrollo de prototipos

15. Experimentos y proyectos huéspedes Geología de Yacimientos Minerales: estudios Metalogénicos Observatorio Sismotectónico: LS + LabSub: Instalación de instrumentos sismológicos de banda ancha y GPS Estudio in vivo del transporte y la distribución de metales pesados en Plantas : tecnologías sostenibles de remediación ambiental a base de plantas (fitorremediación) cultivadas en condiciones ambientales controladas Estudios de diversidad microbiana de subsuelo con un enfoque Metagenómico Detección de rayos cósmicos: monitoreo de muones Medición de secciones eficaces de reacción inducidas por iones ligeros a muy bajas energías

16. Impacto social económico y tecnológico • Formación de Recursos Humanos de alto nivel tanto técnicos como científicos: Fortalecimiento de grupos incipientes. • Impulsará la multidisciplinariedad: Oportunidad para explorar nuevas interfases. • Se prevee una importante participación de la industria: Construcción y posterior producción de componentes tecnológicos. • Generación de empresas basadas en transferencia tecnológica. • La participación científica internacional fomentará la inversión de recursos extranjeros a nivel local y regional. • Se contribuirá al desarrollo regional: Demanda de servicios, y generación de empleos.

17. Resumen final El Laboratorio Subterráneo Multidisciplinario Mexicano es una iniciativa de un 87 investigadores en 15 instituciones, cuyo objetivo es la construcción y puesta en operación de un Laboratorio Nacional con instalaciones subterráneas y de superficie, dedicado a la investigación científica y el desarrollo tecnológico. Las instalaciones contaran con diversos laboratorios de investigación y desarrollo, que albergarán experimentos de diversas áreas científicas. En las instalaciones subterráneas su ubicarán los experimentos que por su naturaleza requieren de aislamiento de la radiación cósmica (desarrollo de detectores de alta sensibilidad, experimento de materia oscura, neutrinos, etc.), o que directamente tienen que ver con la ciencia asociada a los ambientes subterráneos (Geología, Observatorio sismotectónico, Biología, etc.) Las instalaciones de superficie servirán como apoyo a las instalaciones subterráneas (taller mecánico, almacenes, oficinas, centro de conferencias, etc.), pero además albergarán laboratorios de desarrollo (electrónica, geología, biotecnología ambiental y computo).