地下700米"捕鬼":中国打造世界最大中微子探测器

在广东江门的地下700米处,一个庞大的科研装置正在紧锣密鼓地建设中。这就是备受瞩目的江门中微子实验装置,它将成为世界上最大、最先进的中微子探测器,为揭开宇宙奥秘提供关键线索。

中微子是一种神秘的基本粒子,被称为"幽灵粒子"。它无处不在,却极难被探测到。中国科学院高能物理所研究员胡涛解释说:"中微子是一种不带电的中性粒子,质量极小,比电子还要小亿分之一。它能轻易穿过地球,却几乎不与物质发生相互作用。"

为了捕捉这种难以捉摸的粒子,科学家们在地下深处建造了一个巨大的"捕手"。江门中微子实验装置的核心是一个直径35米的球形探测器,相当于12层楼高。探测器由263块有机玻璃板拼接而成,构成了世界最大的单体有机玻璃结构。

这个"水晶球"内部将灌注2万吨液体闪烁体,外部则由3.5万吨超纯水包裹。当中微子与液体闪烁体发生相互作用时,会产生微弱的光信号。4.5万只高灵敏度的光电倍增管将捕捉这些稍纵即逝的光芒,为科学家提供宝贵的数据。

江门中微子实验的总工程师马骁妍介绍说:"虽然探测器的玻璃壁看起来很厚,但按比例来看,它比鸡蛋壳还要薄。这个精密的结构需要承受巨大的压力,对材料和工艺都提出了极高的要求。"

值得一提的是,这个项目中的多项关键技术都实现了国产化。例如,中国科学家攻克了光电倍增管的核心技术,打破了国外30多年的垄断。这不仅大大降低了成本,也彰显了中国在高能物理领域的研发实力。

江门中微子实验装置预计将于今年年底完成建设。建成后,它将成为世界上最灵敏的中微子探测器,有望在中微子质量顺序、暗物质探索等前沿课题上取得突破性进展。这个深藏地下的"巨眼",将帮助人类更深入地理解宇宙的本质,书写物理学新的篇章。

这个国家重大科技基础设施的建设,不仅体现了中国在基础科学研究上的决心和投入,也展示了中国科技工作者勇攀科学高峰的雄心。随着项目的推进,我们有理由期待中国在粒子物理领域做出更多原创性贡献,在探索宇宙奥秘的征程中贡献更多中国智慧。