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江門中微子實驗:從地下深處仰望星辰大海

5個月前 來源:科技日報 觀看:116

【新春走基層·我在大國工程現(xiàn)場】cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

開欄的話 冬去春來,四季更替,又到了喜迎新春的時刻。濃濃的年味里,有人分秒必爭,以奮斗書寫新一年的夢想;有人堅守一線,用精細化的服務守護“流動的中國”。放眼神州大地,各行各業(yè)日新月異,帶來了欣欣向榮的喜人景象;非遺文化各具特色,在年復一年的傳承里歷久彌新;大國工程進度刷新,見證著科技創(chuàng)新的蓬勃力量;街頭巷尾張燈結(jié)彩,映射出億萬國人的期盼與喜悅。即日起,本報開設“新春走基層”專欄,記者深入基層一線、走到田間地頭、奔赴大國工程現(xiàn)場,記錄這個春天里的時代風貌和人間溫暖,展現(xiàn)大江南北的嶄新氣象。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

春節(jié)將近,在廣東江門開平市打石山地下700米的江門中微子實驗室,一群科研人員在默默地堅守。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

江門中微子實驗是目前世界上最大、最靈敏的中微子探測項目,其核心裝置是一個深埋地下的巨大球形探測器。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

從地面入口乘坐纜車,大約15分鐘后,便可見到這個位于地下700米的探測器。纜車是科研人員每天上下的“班車”。1月12日,科技日報記者搭上“班車”,與工作人員一起向著昏暗幽深的地下進發(fā)。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

建在地下700米cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

作為構成物質(zhì)世界的基本粒子之一,中微子不僅是宇宙中最古老、數(shù)量最多的物質(zhì)粒子,還因質(zhì)量極輕、運動速度接近光速且?guī)缀醪慌c任何物質(zhì)發(fā)生反應而極具神秘色彩。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

自1956年發(fā)現(xiàn)中微子以來,人類對中微子的研究從未停止。由于極難“捕捉”,中微子至今還有很多未解之謎。為了深入探索中微子的奧秘,2015年江門中微子實驗項目正式開工建設。該科學裝置以測量中微子質(zhì)量順序為首要科學目標,并同步進行多項重大前沿交叉研究。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

中國科學院院士、江門中微子實驗項目經(jīng)理王貽芳介紹:“中微子的穿透力極強。建在地下700米的江門中微子實驗探測器,既可以有效屏蔽宇宙線和外界其他干擾,又不會妨礙捕獲中微子。通過江門中微子實驗這一大科學裝置來認識、研究中微子,對于粒子物理、天體物理、宇宙學等基礎科學領域具有深遠意義。”cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

2024年11月,江門中微子實驗探測器主體建成,12月18日啟動探測器的液體灌注。如今,正值探測器灌注和探測器聯(lián)調(diào)的關鍵階段。為了早日建成取數(shù)并在激烈的國際競爭中獲得重大成果,江門中微子實驗合作組成員正爭分奪秒趕進度。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

說話間,15分鐘時間很快過去了,纜車到達了終點。在科研人員的指引下,記者向探測器走去。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

超純水灌裝已過半cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

眼前這座巨型液體閃爍體探測器,相當于13層樓高,被放置在地下實驗大廳內(nèi)一個44米深的池子中央,由直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼支撐。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

工作人員介紹,江門中微子實驗液體灌注分兩步走:前兩個月將超純水灌滿探測器最內(nèi)層的有機玻璃球內(nèi)外空間,再用6個月將有機玻璃球內(nèi)部的超純水置換為液體閃爍體。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

經(jīng)過層層過濾的超純水以最大100噸/小時的流量注入探測器,如今已注入3萬多噸,水位達到20多米,超純水灌裝過程已經(jīng)過半。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

記者在地下液體灌注監(jiān)控室看到,江門中微子實驗的專家們與來自意大利、德國、美國、捷克的合作組成員一起輪流值班。探測器內(nèi)水位不斷上漲,水溫、氣壓、應力、氮氣流量等數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控室的電腦屏幕上。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

“值班員們需要實時監(jiān)控這些參數(shù),根據(jù)運行狀態(tài)響應指令,并定時在工作群里匯報進展,保障探測器液體灌注順利進行。”在實驗現(xiàn)場擔任輪值經(jīng)理的于澤源研究員指著監(jiān)控畫面說。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

地下的場面很“緊張”,地上其實也沒閑著。在地面總控室,調(diào)試團隊正同步開展探測裝置聯(lián)調(diào),監(jiān)控屏幕上實時顯示著光電倍增管的噪聲水平和探測器的運行狀態(tài)。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

記者了解到,江門中微子實驗物理目標豐富,探測裝置復雜,但調(diào)試窗口僅有超純水灌注的兩個月時間。“為了抓住這個‘窗口期’,來自中國科學院高能物理研究所、清華大學、上海交通大學等單位的20余位電子學、觸發(fā)、刻度、數(shù)據(jù)獲取和探測器控制等專家密切配合,春節(jié)期間將堅守在總控室,一起討論并解決問題。”于澤源說。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

江門中微子實驗預計2025年8月開始正式運行取數(shù)。該實驗建成后將成為國際中微子研究中心之一,進一步鞏固我國在中微子研究領域的領先地位。cJj即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

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