地下700米的大科學(xué)裝置揭秘宇宙奧秘，中微子實(shí)驗(yàn)新進(jìn)展

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2024-10-12 12:13:01 廣州日報

中國科學(xué)院于10月11日宣布,，江門中微子實(shí)驗(yàn)的核心組件——位于地下700米深處,、全球最大的單體有機(jī)玻璃球已經(jīng)建造完成，標(biāo)志著項(xiàng)目進(jìn)入最終建設(shè)階段,。中微子作為宇宙中最古老的基本粒子,，蘊(yùn)藏著宇宙形成的奧秘，對它們的研究對于深入理解宇宙本質(zhì)及物質(zhì)構(gòu)成至關(guān)重要,，屬于國際基礎(chǔ)科學(xué)研究的前沿,。

該項(xiàng)目旨在探索中微子質(zhì)量序列,，并開展其他多項(xiàng)尖端科研活動。其核心設(shè)施位于地下實(shí)驗(yàn)大廳44米深的水池中心,，結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，包括一個直徑41米的不銹鋼網(wǎng)殼、直徑35.4米的有機(jī)玻璃球,，以及裝載2萬噸液體閃爍體和45000只光電倍增管等精密儀器,。

自2013年立項(xiàng)以來，江門中微子實(shí)驗(yàn)進(jìn)展順利,，2015年開始挖掘地下實(shí)驗(yàn)空間,，至2021年底完成了地下設(shè)施的建設(shè)并啟動探測器組裝。當(dāng)前,，有機(jī)玻璃球主體已封閉,，不銹鋼網(wǎng)架與光電倍增管正逐步安裝，預(yù)計(jì)11月底可完成所有安裝工作,，隨后將注入超純水和液體閃爍體,，計(jì)劃于2025年8月啟動數(shù)據(jù)采集，預(yù)期運(yùn)行周期約為30年,。

特別值得一提的是,，這個直徑35.4米的有機(jī)玻璃球，厚度僅12厘米,，盡管體積龐大,，但其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之精妙堪比雞蛋殼的強(qiáng)度與韌性。有機(jī)玻璃材料采用特制配方,，具備高透明度和低輻射背景,，能有效減少外界干擾。球體的組裝采用了先進(jìn)技術(shù),，確保了長達(dá)2公里的粘接縫的堅(jiān)固與密封,。

該有機(jī)玻璃球不僅是容納液體閃爍體的容器，還將承受約3000噸的浮力,，在復(fù)雜的水下環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行,，其承重結(jié)構(gòu)經(jīng)過精心設(shè)計(jì)與嚴(yán)格測試，體現(xiàn)了極高的工程技術(shù)水平,。

在建設(shè)過程中,，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)面對重重挑戰(zhàn)，自主研發(fā)了一系列關(guān)鍵技術(shù),，如高效率光電倍增管,、水下防爆系統(tǒng)、高性能液體閃爍體純化技術(shù)等,，突破了多項(xiàng)國際技術(shù)壁壘,，并在民用電子器件的可靠性方面達(dá)到了航天級別標(biāo)準(zhǔn),，展現(xiàn)了我國在大科學(xué)裝置建造上的創(chuàng)新能力,。

江門中微子實(shí)驗(yàn)的落成,，不僅將成為全球中微子研究的重鎮(zhèn),，與日本和美國的同類實(shí)驗(yàn)形成三足鼎立的格局,，也將進(jìn)一步鞏固中國在全球中微子研究領(lǐng)域的領(lǐng)跑地位,。

(責(zé)任編輯：張小花 TT1000)

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