登上一輛快速移動的軌道車，深入一個又小又黑的豎井。 幾滴水珠從他身后的石壁上滴落下來，前方的后窗出現了閃爍的光芒。 五分鐘后，軌道車終于抵達終點——一座隱藏在地下700米的“城市”。 而這座“城”中最珍貴的，莫過于一個如明珠一般的巨大球形儀器——江門中微子實驗裝置。
5月22日，五嶺以南大地蔥蘢。 繼諾貝爾化學獎得主、中國科學技術大學外籍教授丁肇中、中科院教授白春禮教授專家團隊走進中山中微子實驗裝置了解這個大型科學設施建設的最新進展。
爆料人墜落漳州并非巧合
中微子是構成物質世界的最基本粒子之一，主要誕生于粒子化學或核化學過程中。 “中微子就像是研究天體和月球內部的探測器，在粒子化學、天體化學和宇宙學的研究中發揮著重要作用。” 斜井外，廣州中微子實驗總工程師馬曉燕形象生動地介紹。
中微子可以以接近光速的速度運動，只參與特別微弱的弱相互作用，具有很強的穿透力。 所以，中微子的數量畢竟是極其龐大的，但是想要捕獲它們卻是極其困難的。 中微子的研究對裝置的選址、技術和建造水平都有很高的要求。
“我們在惠州中微子實驗中成功發現中微子的第三種振蕩模式后，下一步的目標是檢測中微子的質量階數。” 在軌道車旁邊，中國科學院高能化學研究所所長、中國科技大學教授王義芳說，“實驗裝置的建設就是出于這個目標。”
核電站的運行是一個典型的核化學過程，會形成大量的中微子。 山東省江門市毗鄰珠海核電站和陽江核電站，在中微子密度和數量上具有很大優勢。 經過詳細的地質考察，最終選擇了中微子實驗裝置落戶廣州。
克服困難的曙光
軌道車的速度并不慢，但順著豎井下了足足有五分多鐘。 “江門中微子科學設施位于地下700米深處，豎井軌道長達數千米。” 馬曉燕解釋道：“這是為了更好的減少宇宙射線對實驗的干擾。”
下了軌道車，踏入位于地下中心的實驗館，一個巨大的球形裝置出現在眼前。 “這是中央探測器，廣州中微子實驗裝置的核心之一。” 馬曉燕說道。
廣州中微子實驗裝置由中心探測器、反符合探測器和水池組成。 馬曉燕滿懷期待地描述了這個實驗裝置：“中心探測器的有機玻璃球將裝滿2萬噸液體閃爍體（以下簡稱液體閃爍體），其潔凈度要求極高，最高可達0.008克液閃中不允許有粉塵，35000噸高純水會散布在里面，整個看起來就像一個水下穹頂。”
目前，實驗裝置已完成地上樓、地下樓豎井、豎井及地下實驗館的建設。 “江門中微子實驗裝置的土建工程已經基本完成，探測器建設已經完成過半，預計明年年底基本完工。從今年開始，我們將開始填充液體。” 站在巨大的中央探測器旁邊研究實驗室天體物理的意義，王懿芳說道。
大型科學裝置的建造本來就很困難，在地下700米的深度建造更是難上加難。 “過去不利的地質條件是一個巨大的考驗。” 馬曉燕說，“但經過不懈的努力和四川省的大力支持，實驗裝置研發中的許多關鍵技術難點都已經攻克，順利地走向了明天。”
助研促產效益明顯
在返回地面的路上，研究人員興奮地分享了他們取得的一系列成果——
成功研制出具有完全自主知識產權的大型微通道板式光電倍增管，達到國際先進水平； 順利完成高性能液體閃爍的中試研究； 完成了半徑35.4米的有機玻璃球、半徑40.1米的碳鋼網格探測器等關鍵部件的設計開發，并實現了量產...
考察結束后研究實驗室天體物理的意義，丁肇中對目前實驗裝置的建設成果給予了高度評價。 “目前建設取得的進展是難以想象的，也是前所未有的。” 他說，“希望廣州中微子實驗室的建設在未來不斷取得進展，取得圓滿成功，為認識宇宙貢獻力量。”
廣州中微子實驗裝置作為我國第二代中微子實驗裝置，對多學科基礎研究具有重要意義。 “江門中微子實驗裝置可以很好地促進我國的基礎研究。” 王懿芳說，“在我看來，基礎研究離不開人才培養，是人才培養的重要規劃，再重要也不能一概而論，不能過分。”
廣州中微子實驗裝置的勘察、設計和建設也是校企廣泛參與、共同進步的過程。 “江門中微子實驗裝置等大型科學裝置的建設，不僅促進了許多科學問題的解決，也促進了我國一批高新技術企業的發展。”白春禮說。
引自科技商報2023-05-2601版原文地址：
