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十年一剑 大亚湾中微子尝试令世界瞩目

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  十年一剑 大亚湾中微子尝试令世界瞩目

  科技创新70年·过程

  本报记者 高 博

  开栏的话 国之大事,首重科技。70年来,中国科技泛起出赶超世界强国的派头。一次次科学打破,一件件工程问鼎,令人喜悦,令人打动。深埋山底的中微子探测器、九天之上的量子通信机……每一次闪烁,每一声嘀嗒,都是为新中国前进的步骤计数。70年来,是娱乐世界,中国科技的高光时刻频现,在此,本报特开设“科技创新70年·过程”专栏,让我们一起回首中国科技成长征程上的出色故事。  

  2012年3月8日,中科院高能物理研究所的陈诉大厅里,所长王贻芳公布:中微子的第三种振荡模式被发明白!大厅里掌声雷动;1小时内,贺电与欢呼声从世界各地飞来。大亚湾中微子尝试的乐成,被称为新中国创立以来最重大的尝试物理成绩。

  赢下这次强手如林的冲刺赛,中国科学家们不禁感应十年来的酸甜苦辣。

  上天眷顾有筹备的人

  2003年秋天,深圳东边40公里,来自北京的几位物理学家登上了海边的排牙山。

  山上树木葱茏,也遮不住嶙嶙的花岗岩。近在咫尺,是大亚湾核电站灰色水泥外壳的4座回响堆。

  物理学家难抑欢快:核电站旁边有这样一座小山,莫非是上天眷顾中国高能物理学界——核电站放出海量的中微子,可供丈量;几百米厚的山体距离宇宙射线的滋扰。

  21世纪初,中微子成为高能物理学的宠儿。难以丈量的它,拜托了办理宇宙基本谜题的但愿。跟着国际上看好中微子研究前景,俄、法、美、日、韩等国相继提出8个丈量“中微子第三种振荡”方案。

  此时,中科院高能所的王贻芳、曹俊拿出本身的人才基金,加上高能所特批的100万元,开始中微子尝试的选址勘探。2003年,他们传闻深圳大亚湾核电站边有座小山,立即来勘查。

  登上排牙山之前,他们的脑筋里已有了主意:不造大探测器(其时认为只有体积大才气提高精度),而是做成几个小的、模块化的探测器。这样便于尝试中探测器的远近点互换,并且运进去不需要太大的地道,便于施工。

  事实证明,大亚湾设施固然落成晚于竞争敌手,但由于探测器体积小,洞外安装完毕,运进去稍加调试就能事情。并且多模块探测大大低落了尝试误差。

  无私相助成绩大科学工程

  在科学家的论证和联结下,最终科技部、中科院、国度自然科学基金委、广东省、深圳市和中国广东核电团体配合出资1.57亿元,加上美国能源部出资3400万美元,大亚湾尝试成为其时中国基本科学规模最大的项目。

  中科院高能地址深圳无地皮、无法人资格,不能向市当局申请开工。协调抉择,以中广核团体的名义申请建树,深圳当局予以支持。

  科学家备受打动:中微子尝试不会为深圳市和中广核团体带来利润,只带来无限多的贫苦。而中广核团体慷慨出资3500万元。“大亚湾尝试开创了国度、处所当局、企业及国际相助配合支持基本研究的先例。”中科院高能所原所长陈和生院士说。

  “为了核电站的安详出产,我们必需要让爆破量到达最小。”工程项目司理车红星说,最小的一次爆破仅利用了200克炸药。

  “为了执行核安详尺度,我们的地道建树耽误了约2年。”大亚湾尝试总工程师庄红林说,这次工程实施了近3000次爆破,开掘了3000米地下地道和5个地下尝试厅。

  中心探测器钢罐,直径5米、高5米,壁厚仅1厘米,变形要在1毫米以内。广东中泽重工公司的洪紫林说,他们举办了80多次焊接试验,一个20吨的钢罐“用了一年多时间才完成”。

  “本钱是正常产物的7倍,单论这个项目我们是亏了钱的。”洪紫林说,“但我们能参加到国度项目中很侥幸。”

  中国制造质量无可挑剔

  尝试中要害的“闪烁液体”,是中科院高能所本身研发配制的。要让钆与烷基苯殽杂起来,恒久透明,很难。法国的尝试,液闪100天就污浊,尝试被迫终止。大亚湾的科学家颠末几年探索,才把液闪配方的不变流程搞清楚。他们掺入0.1%的一种稀土元素,缩短了中子的俘获时间同时低落噪声。

  同一尝试厅安排2—4个全同探测器举办比拟丈量,这个方案曾被美国相助方剧烈质疑。最后证明中国人的想法是斗胆而正确的。

  装配大厅的水泥地面建树落成后,来自美国的科学家,趴在地上一寸一寸用硬木敲击,侧耳倾听,担保地面没有一点点旷地,以确保设备的安装质量。他们发明“中国人的施工质量无可挑剔”。

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