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中科院(江门)中微子实验站地下700米实验大厅建设进入又一新阶段

“变形金刚塔”安装完毕

这个底部距穹顶70米左右的实验洞室是中科院(江门)中微子实验站的核心。

  昨天,中科院(江门)中微子实验站地下700米的实验大厅内,为实现有机玻璃球自上而下逐层安装的升降平台已安装完毕,为下一步有机玻璃球的安装工作做好了准备。

  中科院(江门)中微子实验核心探测设备——中微子探测器位于地下实验大厅内44米深的水池中央,它由直径41米的不锈钢网壳、直径35.4米的有机玻璃球、2万吨液体闪烁体、2万只20英寸光电倍增管、2.5万只3英寸光电倍增管等关键部件组成。

  中科院(江门)中微子实验站相关负责人表示,升降平台是完成有机玻璃球安装的重要辅助平台,其直径和高度逐层可变,可谓“变形金刚塔”,它将全程服役于有机玻璃球的安装,工程人员将在该平台上逐层完成有机玻璃球的吊装就位、拼接聚合、固化、退火、打磨、清洗、贴膜等工序,最终完成有机玻璃球的整体安装。

  文、图/广州日报全媒体记者黄文生 通讯员刘悦湘

  科技及施工人员奋战在地下700米

  春节以来,位于开平市金鸡镇的中科院(江门)中微子实验站地下700米深处的实验大厅建设工地热火朝天,来自中国高能物理研究所、东南网架、中国水电六局等的科技和施工人员紧张施工,继去年底完成了中微子实验站土建工程后,今年年初又完成了基础建设,无论是地下实验大厅,还是相关的水电气等设备,都已经完成并安装到位,目前已经开始了探测器的安装。

  “今年春节以及五一期间,实验站70多名科技人员与施工人员一道,放弃了休息,投入到第一线,全力安装设备,争取实验站能够早日投入使用。” 中科院高能所研究员、开平中微子研究中心主任李小男告诉记者。

  乘着缆车,通过一条1266米长的斜井,记者来到地下700米之处,一个巨大的圆形洞室呈现在面前。据李小男介绍,这个洞室是迄今世界最大的实验洞室,底部呈圆形,底部距穹顶达70米左右,水平跨度达50米。实验洞室是中科院(江门)中微子实验站的核心。

  据悉,粒子物理是当前最重要的前沿科学之一,其中,中微子研究是国际粒子物理研究的热点,这个深入地下700米的巨大实验装置便是为了捕捉和测量物质世界基本粒子——中微子。“中科院(江门)中微子实验站是一项重大科研工程,其建设充分体现了我国的国力,是大湾区科技创新的重要部分。”李小男说,“实验将带动建立一支国际领先的科研团队,使我国的粒子物理研究走在世界前列,并带动国内相关企业的技术创新,为实现科技强国战略做出重要贡献。”

  争取早日探索宇宙起源与演化之谜

  “中科院(江门)中微子实验站建造的中微子探测器将是世界上能量精度最高、规模最大的液体闪烁体探测器。”中科院高能所研究员、江门中微子实验中心探测器经理、现场轮值安装经理衡月昆说。

  据介绍,实验将在700米深的地下建造一个世界最大的液体闪烁体探测器,被称为中心探测器。探测器研制攻克了几大技术难关,其中之一是建造巨大的有机玻璃球和不锈钢主结构。不锈钢主结构网壳跨度41米,有265块有机玻璃组成的中心探测器及2万只20英寸光电倍增管等,中心探测器里面装载着2万吨闪烁液体,用于探测中微子。

  衡月昆告诉记者,中微子实验项目研究设备及实验站本身没有任何危害,容器里不使用任何放射性物品和有害物,使用的只是一种叫烷基苯的液体,这种液体是人们日常生活中使用的洗衣粉(液)的原料,无毒、无味,对人体没有任何危害性。另外,实验也不排放任何有害废物、废水和废气,不会污染地下水。中微子实验项目本身不产生中微子,也不生产或使用任何核燃料,是一个无污染科研项目。

  据介绍,当捕捉到来自反应堆的中微子时,中心探测器里的液体闪烁体会发出非常微弱的闪光,光电倍增管可以看到最微弱的闪光,并把它转为电信号,形成科学家们研究的数据。科技人员每天可以观测到约60个中微子。“该实验的首要科学目标是利用反应堆中微子振荡确定中微子质量顺序,了解物质构成规律,这对于人类了解物质微观的基本结构和宏观宇宙的起源与演化具有重要意义。”衡月昆说。

  选址金鸡打石山 一干就是7年多

  谈到中科院(江门)中微子实验站的选址,李小男说,要测量中微子质量顺序,最佳站址应该在距反应堆50~55公里处,这样的话,来自台山、阳江电站反应堆的中微子在此处振荡效应最明显。经过详细的地质勘测,科学家们将实验站选址在开平市,这里山体满布花岗岩,岩石结构稳定且能屏蔽宇宙射线,是科研工作者发现的最适合利用核反应堆测量中微子质量顺序的地方。

  “实验站建在开平市金鸡镇打石山地下700多米以下,需要从地面打通一条1266米长的斜井隧道,这条隧道连通实验室。”李小男说。

  2015年1月20日,实验站开始土建工程。在不可预测的情况下,施工工程遇到了种种困难,在开平这个边远小镇,科技工程人员在金鸡打石山深山深处,一干就是7年多。

 
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