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中国正在造12层楼高的水晶球,要逼幽灵粒子现身!

2019-03-20 15:16:28  科技日报    参与评论()人

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中国正在造12层楼高的水晶球,要逼幽灵粒子现身

两座核电站之间,700多米深的花岗岩下,正开掘一个巨大的空洞,容纳一个12层楼高的“水晶球”。来自球中的一次次闪烁,将吐露中微子的身世秘密。

中国正在造12层楼高的水晶球,要逼幽灵粒子现身!

两座核电站之间,700多米深的花岗岩下,正开掘一个巨大的空洞,容纳一个12层楼高的水晶球。这个水晶球,将浸泡在一个灌有3万吨纯净水的池里,被钢架栓牢。圆柱体的水池,直径43.5米,深44米。水池上方是各种测量设施。中科院高能物理所供图

位于广东的正在建设的江门中微子实验装置,是中国前所未有的最复杂的高能物理实验装置。与当前最好的国际同类装置相比,它的规模大20倍,精度提高近一倍。

世界最大的有机玻璃球

中国正在造12层楼高的水晶球,要逼幽灵粒子现身!

中微子被称为幽灵粒子,为侦测它,人类不得不大费周章。如今,江门地下中微子实验观测站(JUNO)被物理学家寄予厚望:精确地测量中微子的一些基本特性。

宇宙里到处都是中微子。每秒钟就有3亿亿个来自太阳的中微子穿过每个人的身体。中微子很难跟其他物质反应,穿行宇宙如入无物之阵。现代的中微子实验都会用巨量的靶物质作为陷阱,提高捕获中微子的几率。

JUNO的核心,是一个直径35.4米,厚12厘米的空心有机玻璃球。造这么大,是因为里面要灌上2万吨的液体(叫做液闪)作为靶物质。

这是人类造过的最大的有机玻璃球。中科院高能物理所所长王贻芳曾告诉记者,目前世界上用于粒子物理的有机玻璃球,比它小20倍;水族馆的有机玻璃水箱也比它小得多。

这个水晶球的意义,是用透明的介质,分开里面的液闪和外面的水。中科院高能物理所研究员曹俊说,这个有机玻璃球必须非常透明,同时结实。

“12层高的空球,就像房子一样可能垮塌。其他材料造不出来,用有机玻璃也很难。因为有机玻璃很容易裂。”曹俊说,“没有造这种球的国家标准。我们自己建造了一个力学实验室,自己做出一套标准。”

这个水晶球的准备工作已经就绪。当实验大厅开掘完毕后,它将在现场搭建,因为几十米的球无法通过隧道。

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