当物理学泰斗遇上“国之重器”!院士探访深入江门地下700米的中微子实验室
5月22日下午,诺贝尔物理学奖得主、中国科学院外籍院士丁肇中,中国科学院院士白春礼等院士专家到江门中微子实验室考察调研。
丁肇中院士等在位于地下700米的实验大厅,察看巨型的实验核心装置。 周华东 摄
当天,丁肇中、白春礼院士一行除现场观看实验室建设历程纪录片、听取实验方案等情况介绍外,还深入位于地下700米的实验大厅,察看正在安装建设的中心探测器,了解有机玻璃容器、光电倍增管、液体闪烁体的技术创新、性能特点、生产工艺等情况。
丁肇中院士在位于地下700米的实验大厅,畅谈考察调研江门中微子实验室的感受,期望江门中微子实验室建设不断取得进步,未来大获成功。周华东 摄
深入考察了解江门中微子实验室这一“国之重器”后,丁肇中表示,江门中微子实验室是世界上最具开拓性的实验室,它打开了一扇门,进入最前沿的科学领域。目前实验室建设所取得的进展,是难以想象的,是前所未见的。期望江门中微子实验室建设不断取得进步,未来大获成功,为人类了解物质微观的基本结构和拓展对宇宙的认识作出贡献。
丁肇中院士结束考察调研后,在签名册上题词、签名。周华东 摄
江门中微子实验室是由中科院和广东省共同建设的大科学装置,同时是一个中国主导的大型国际科学合作项目,以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数为主要科学目标,并进行其他多项科学前沿研究。2014年7月,江门中微子国际合作组在北京成立。至今,已有来自法国、德国、意大利、俄罗斯、比利时、泰国、智利等19个国家和地区的75家科研机构共760余位科学家、工程师参加项目建设。
江门中微子实验室目前已经完成探测器不锈钢主结构和有机玻璃球升降平台安装,预计2024年开始运行取数。周华东 摄
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丁肇中院士祖籍山东省日照市,1936年出生于美国,长期从事高能物理实验,精确检验量子电动力学、量子色动力学和电弱统一理论,寻找新粒子和新的物理现象,取得一系列重大成果。1976年被授予诺贝尔物理学奖,1994年当选中国科学院外籍院士。
白春礼院士1953年出生于辽宁省丹东市,长期从事化学与纳米科技研究,成功研制了中国第一台原子力显微镜、第一台激光原子力显微镜、计算机控制的扫描隧道显微镜,是中国科学院院士、“一带一路”国际科学组织联盟首任主席。
“地下700米”是一个什么概念?
“地下700米的实验室里,究竟要研究什么?”
终于,来到地下700米的实验大厅!
江门中微子实验中心探测器不锈钢主结构由预制的焊接H型钢通过12万套高强螺栓拼接而成,结构制造精度要求非常高,是目前中国最大的单体不锈钢主结构。自2013年立项以来,中科院高能所与设计、生产企业协同攻关,攻克诸多工艺技术难题,解决了大型不锈钢复杂结构焊接变形问题,通过特殊工装和工法完成所有构件在工厂的高精度预拼装。同时,研发出不锈钢表面粗化技术,并针对江门中微子实验项目的特殊需求,研制出高强不锈钢短尾环槽铆钉。
为什么选择江门开平呢?
中科院高能物理研究所研究员何苗介绍,这是由其科学目标决定的。“我们早期通过研究发现,这样的实验必须把探测器放在距离反应堆50-60公里的位置,才能获得最高的灵敏度。而在开平市金鸡镇有一座打石山,我们把探测器放在打石山的下面,就可以利用山体的岩石去阻挡天上过来的宇宙射线,所以独特地理位置是我们把实验放在开平的主要原因。”
中微子实验的目的和意义,到底在哪里?
中科院高能物理研究所研究员何苗表示,中微子实验的首要目的是去探测反应堆中微子,“确定中微子的质量顺序,也就是去确定三种中微子,哪一种质量是最大的,哪一种质量是最小的。除此之外,实验还可以探测太阳里面产生的中微子,地球内部发出的中微子以及遥远的星体里面,比如说超新星爆发产生的中微子。”
江门在基础科学研究领域
有着非常深厚的底蕴
先后走出了34位院士
如今江门正大力实施“科技引领”工程
积极创建“国家创新型城市”
作为基础科学研究领域的大国重器
中微子实验室的投入使用
值得期待!
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如果说大亚湾实验室,是中国做反应堆物理研究的起步的话,江门中微子实验室就代表一个跨越阶段。
“变形金刚塔”——有机玻璃球安装升降平台(仰视图)。图片来源:中国科学院高能物理研究所
“变形金刚塔”——有机玻璃球安装升降平台(仰视图)。图片来源:中国科学院高能物理研究所
2020年12月12日,大亚湾反应堆中微子实验正式退役。在 3275 天 11 小时 43 分 0 秒的运行期间,这里产出了一系列重要的中微子研究成果,使我国的中微子研究跨入国际先进行列。在大亚湾实验完成使命后,江门中微子实验接过“接力棒”,开启了全新一段科学探索之旅。
相比“前辈”而言
江门中微子实验的
建造技术更先进、规模也更大
自主研发的 20 吋光电倍增管。图片来源:中科院高能所
江门中微子实验探测器示意图,探测器主体为一个直径 30 米的有机玻璃球。图片来源:中科院高能所
来源:江门日报(文/图 周华东)、中科院高能所、科技日报、江门台
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