在廣東江門的大山深處，大科學(xué)裝置——江門中微子實(shí)驗(yàn)裝置正在緊張建設(shè)中。這個(gè)深藏在地下700米的實(shí)驗(yàn)室所研究的是宇宙中的一種“幽靈粒子”——中微子。
這個(gè)神秘的實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)什么樣？它為什么要建這么深？“幽靈粒子”又是什么？
深入地下700米
(資料圖片)
捕捉“幽靈粒子”有多難
中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界最小的單元之一，其歷史十分古老，宇宙爆炸后幾秒，它們就誕生了。
中微子在宇宙中無(wú)處不在。每秒間，就有700億個(gè)中微子從我們的指縫中穿過(guò)。然而，捕捉它并非易事。中微子個(gè)頭小、不帶電、來(lái)無(wú)影去無(wú)蹤，可輕易穿透人體和地球，被人叫作“幽靈粒子”。
江門中微子實(shí)驗(yàn)室正是國(guó)家為研究中微子而建設(shè)的大科學(xué)裝置。對(duì)其展開(kāi)研究，我們就可能發(fā)現(xiàn)宇宙誕生之初的秘密。
為什么建在江門？
核反應(yīng)堆是地球上產(chǎn)生中微子最集中的位置。江門市距離陽(yáng)江、臺(tái)山兩處核電站均為53千米，兩大反應(yīng)堆全面建成后總功率居世界第一，可獲得雙倍的實(shí)驗(yàn)樣本。
可以說(shuō)，這里是目前全球最適合做中微子實(shí)驗(yàn)的地方。
實(shí)驗(yàn)室的位置距離其正上方的山頂有700米距離。如果把廣州新電視塔“小蠻腰”放進(jìn)地下，塔尖離山體表面還有100米。
為什么要建這么深？由于地面上有很強(qiáng)的宇宙射線，會(huì)干擾對(duì)中微子的探測(cè)。700米的山體和巖層就相當(dāng)于過(guò)濾器，可將宇宙射線的強(qiáng)度大幅降低，讓我們得到純凈的中微子信號(hào)。
創(chuàng)下多項(xiàng)世界之最
這個(gè)神秘的實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)什么樣
不同于一般的實(shí)驗(yàn)室，江門中微子實(shí)驗(yàn)裝置的主體就像一只泡在冰水中的西瓜。
其最外側(cè)是由低放射性不銹鋼組成的網(wǎng)架，這是國(guó)內(nèi)最大的單體不銹鋼結(jié)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)由12萬(wàn)套高強(qiáng)螺栓固定。
網(wǎng)架內(nèi)部是世界最大的單體有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)——直徑35.4米、厚度卻僅有120毫米的有機(jī)玻璃球。雖然“薄如蛋殼”，卻有著極強(qiáng)的堅(jiān)固性。科研人員采用了本體粘接工藝，讓263塊玻璃板渾然一體，完全看不出一點(diǎn)兒拼接的痕跡。
在2016年之前，20寸的光電倍增管只有國(guó)外一家公司可以生產(chǎn)，售價(jià)一般在5萬(wàn)元到6萬(wàn)元一只，采購(gòu)成本極高。當(dāng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)光電倍增管國(guó)產(chǎn)化，就如同橫在科研工作者面前的一座高山。
最終，經(jīng)過(guò)我國(guó)科研人員的苦心鉆研，2020年，1.5萬(wàn)只光電倍增管全部出廠并通過(guò)驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)了這項(xiàng)技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，也打破了國(guó)外30多年的壟斷。
如今，江門中微子實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建造了10年，科學(xué)家、工程師、建筑工人、后勤保障人員做著或許枯燥，卻極為浪漫的工作——身處700米深的地下，仰望著浩渺的星空。
到明年年初，實(shí)驗(yàn)裝置中心的有機(jī)玻璃球就會(huì)被液體閃爍體充滿，在未來(lái)的二三十年間，將再也不會(huì)有人類涉足。它就像黑暗中的火柴，靜靜等待中微子劃亮。
這里究竟能發(fā)現(xiàn)什么樣的宇宙奧秘，讓我們共同期待吧！
（央視新聞）
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