坐上快速運(yùn)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(diǎn)點(diǎn)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(dá)了終點(diǎn)——一座深藏地下700米的“城”。而這“城”中最為寶貴的，是一臺(tái)猶如寶珠般的巨大球形儀器——江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)裝置。

【資料圖】

5月22日，嶺南大地萬(wàn)木蔥蘢。記者跟隨諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、中國(guó)科學(xué)院外籍院士丁肇中，中國(guó)科學(xué)院院士白春禮等組成的院士專家團(tuán)隊(duì)，走近江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)裝置，了解這座大科學(xué)裝置建設(shè)的最新進(jìn)展。

花落江門(mén)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(guò)程。“中微子就好比研究天體和地球內(nèi)部的探針，對(duì)于粒子物理、天體物理、宇宙學(xué)等學(xué)科研究具有重要作用。”斜井外，江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)總工程師馬驍妍生動(dòng)地介紹。

中微子能以接近光速的速度運(yùn)動(dòng)，只參與非常微弱的弱相互作用，且具有極強(qiáng)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(duì)裝置的位置、技術(shù)和建設(shè)水平等有著很高的要求。

“我們?cè)诖髞啚持形⒆訉?shí)驗(yàn)中成功發(fā)現(xiàn)中微子的第三種振蕩模式后，下一個(gè)目標(biāo)就是測(cè)量中微子的質(zhì)量順序。”軌道車旁，中科院高能物理所所長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士王貽芳表示，“實(shí)驗(yàn)裝置的建設(shè)正是為此目標(biāo)而生。”

核電站的運(yùn)行是典型的核物理過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生大量的中微子。廣東省江門(mén)市毗鄰陽(yáng)江核電站和臺(tái)山核電站，在中微子的密度和數(shù)量上具有極大的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的地質(zhì)勘測(cè)，中微子實(shí)驗(yàn)裝置最終選擇落戶江門(mén)。

攻堅(jiān)克難曙光現(xiàn)

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

走下軌道車，進(jìn)入位于地下中心的實(shí)驗(yàn)廳，一臺(tái)碩大的球體裝置出現(xiàn)在眼前。“這正是中心探測(cè)器，江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)裝置的核心之一。”馬驍妍說(shuō)。

江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)裝置由中心探測(cè)器、反符合探測(cè)器、水池等部分組成。馬驍妍充滿期待地描述著建成后的實(shí)驗(yàn)裝置：“中心探測(cè)器的有機(jī)玻璃球內(nèi)部將加滿2萬(wàn)噸液體閃爍體（以下簡(jiǎn)稱液閃），其潔凈度要求極高，2萬(wàn)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(wàn)噸高純水。整體看起來(lái)如同一顆水中的巨蛋。”

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

大科學(xué)裝置的建設(shè)本就困難，在地下700米深處進(jìn)行建設(shè)更是難上加難。“不良地質(zhì)條件曾是一個(gè)巨大的考驗(yàn)。”馬驍妍表示，“但在不懈努力和廣東省的鼎力支持下，實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(shí)產(chǎn)權(quán)、達(dá)到國(guó)際先進(jìn)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(jī)玻璃球、40.1米直徑的不銹鋼網(wǎng)架等探測(cè)器關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)和研制，并實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)……

參觀之后，丁肇中高度評(píng)價(jià)了目前實(shí)驗(yàn)裝置的建設(shè)成果。“目前建設(shè)所取得的進(jìn)展，是難以想象的，是前所未見(jiàn)的。”他表示，“期望江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不斷取得進(jìn)步，在未來(lái)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(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)作出貢獻(xiàn)。”

江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)裝置作為我國(guó)第二代中微子實(shí)驗(yàn)裝置，其建設(shè)對(duì)于多學(xué)科的基礎(chǔ)研究有著重要的意義。“江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)裝置能夠很好地推動(dòng)我國(guó)的基礎(chǔ)研究。”王貽芳說(shuō)，“在我看來(lái)，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(wú)論怎么強(qiáng)調(diào)都不為過(guò)。”

江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)裝置的勘測(cè)、設(shè)計(jì)與建設(shè)，也是一個(gè)產(chǎn)學(xué)研廣泛參與、共同進(jìn)步的過(guò)程。“江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)裝置等大科學(xué)裝置的建設(shè)不僅促進(jìn)了許多科學(xué)問(wèn)題的解決，也帶動(dòng)了我國(guó)一批高新技術(shù)企業(yè)的發(fā)展。”白春禮說(shuō)。

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