坐上快速運轉(zhuǎn)的軌道車，深入昏暗幽深的斜井。身旁的石壁上滴淌下點點水珠，眼前的車窗內(nèi)浮現(xiàn)出閃爍明燈。五分鐘后，軌道車終于到達了終點——一座深藏地下700米的“城”。而這“城”中最為寶貴的，是一臺猶如寶珠般的巨大球形儀器——江門中微子實驗裝置。

【資料圖】

5月22日，嶺南大地萬木蔥蘢。記者跟隨諾貝爾物理學獎得主、中國科學院外籍院士丁肇中，中國科學院院士白春禮等組成的院士專家團隊，走近江門中微子實驗裝置，了解這座大科學裝置建設(shè)的最新進展。

花落江門非偶然

中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界最基本粒子中的一種，主要誕生于粒子物理或核物理過程。“中微子就好比研究天體和地球內(nèi)部的探針，對于粒子物理、天體物理、宇宙學等學科研究具有重要作用。”斜井外，江門中微子實驗總工程師馬驍妍生動地介紹。

中微子能以接近光速的速度運動，只參與非常微弱的弱相互作用，且具有極強的穿透性。因此，中微子的數(shù)量雖然非常多，卻極難捕獲。研究中微子，對裝置的位置、技術(shù)和建設(shè)水平等有著很高的要求。

“我們在大亞灣中微子實驗中成功發(fā)現(xiàn)中微子的第三種振蕩模式后，下一個目標就是測量中微子的質(zhì)量順序。”軌道車旁，中科院高能物理所所長、中國科學院院士王貽芳表示，“實驗裝置的建設(shè)正是為此目標而生。”

核電站的運行是典型的核物理過程，會產(chǎn)生大量的中微子。廣東省江門市毗鄰陽江核電站和臺山核電站，在中微子的密度和數(shù)量上具有極大的優(yōu)勢。經(jīng)過詳細的地質(zhì)勘測，中微子實驗裝置最終選擇落戶江門。

攻堅克難曙光現(xiàn)

軌道車并不慢，可下斜井卻用了超過五分鐘。“江門中微子科學裝置在地下700米深處，斜井軌道也有數(shù)千米長。”馬驍妍解釋道，“這是為了更好地減少宇宙射線對于實驗的干擾。”

走下軌道車，進入位于地下中心的實驗廳，一臺碩大的球體裝置出現(xiàn)在眼前。“這正是中心探測器，江門中微子實驗裝置的核心之一。”馬驍妍說。

江門中微子實驗裝置由中心探測器、反符合探測器、水池等部分組成。馬驍妍充滿期待地描述著建成后的實驗裝置：“中心探測器的有機玻璃球內(nèi)部將加滿2萬噸液體閃爍體（以下簡稱液閃），其潔凈度要求極高，2萬噸液閃中最多允許有0.008克灰塵總量，而外部將布滿3.5萬噸高純水。整體看起來如同一顆水中的巨蛋。”

目前，實驗裝置已完成地面建筑、地下建筑的斜井、豎井和地下實驗大廳的建設(shè)。“江門中微子實驗裝置的土建工程已經(jīng)基本完成，探測器的建設(shè)也已經(jīng)完成了一大半，預(yù)計今年年底能基本完工。明年起，我們將開始灌裝液體的工作。”站在巨大的中心探測器旁，王貽芳表示。

大科學裝置的建設(shè)本就困難，在地下700米深處進行建設(shè)更是難上加難。“不良地質(zhì)條件曾是一個巨大的考驗。”馬驍妍表示，“但在不懈努力和廣東省的鼎力支持下，實驗裝置研制面臨的諸多關(guān)鍵技術(shù)難題均已攻克，我們還是一路順利走到了今天。”

助研促產(chǎn)裨益顯

返回地面的路上，研究人員激動地分享起他們?nèi)〉玫囊幌盗谐晒?/p>

成功研制擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、達到國際先進水平的大尺寸微通道板型光電倍增管；順利完成高性能液閃的中試研究；完成35.4米直徑有機玻璃球、40.1米直徑的不銹鋼網(wǎng)架等探測器關(guān)鍵部件的設(shè)計和研制，并實現(xiàn)了批量生產(chǎn)……

參觀之后，丁肇中高度評價了目前實驗裝置的建設(shè)成果。“目前建設(shè)所取得的進展，是難以想象的，是前所未見的。”他表示，“期望江門中微子實驗室建設(shè)不斷取得進步，在未來大獲成功，為人類了解物質(zhì)微觀的基本結(jié)構(gòu)和拓展對宇宙的認識作出貢獻。”

江門中微子實驗裝置作為我國第二代中微子實驗裝置，其建設(shè)對于多學科的基礎(chǔ)研究有著重要的意義。“江門中微子實驗裝置能夠很好地推動我國的基礎(chǔ)研究。”王貽芳說，“在我看來，基礎(chǔ)研究與人才培養(yǎng)密不可分，是人才培養(yǎng)的重要方案，其重要性無論怎么強調(diào)都不為過。”

江門中微子實驗裝置的勘測、設(shè)計與建設(shè)，也是一個產(chǎn)學研廣泛參與、共同進步的過程。“江門中微子實驗裝置等大科學裝置的建設(shè)不僅促進了許多科學問題的解決，也帶動了我國一批高新技術(shù)企業(yè)的發(fā)展。”白春禮說。

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