打破日本垄断!又一世界之最将在中国诞生:一颗12层楼高的玻璃球

时间:2019-04-09 10:45:42来源:购拍拍 - 领优惠券  阅读:(44)收藏
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全球最大500米口径射电望远镜FAST天眼、重离子加速器与冷却储存环装置、全球能量分辨率最优的悟空号暗物质粒子探测卫星、第三代同步辐射光源等一批大科学装置相继在中国问世。

全球最大500米口径射电望远镜FAST天眼、重离子加速器与冷却储存环装置、全球能量分辨率最优的悟空号暗物质粒子探测卫星、第三代同步辐射光源等一批大科学装置相继在中国问世,为我国基础科学研究提供了成长沃土。除此之外我国还有一批正在建设中的超级装置,譬如位于南方江门地区正在开挖的一座超级巨洞,它的建成将为人类揭开中微子奥秘。

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FAST天眼

中微子在宇宙中是一种无处不在的粒子,每时每刻穿越人体的中微子就高达上千万亿颗,但探测它的难度也是极大的,因为它很难与其他物质产生反应,虽然很难但只要产生的中微子量级足够大也是可以捕捉到漏网之鱼。

这座超级巨洞是由中科院物理所主建并由俄罗斯、法国、意大利等14国联合参与的中微子实验项目,该实验之所以选择江门地区是因为此地距离两座核电站的距离恰好都是53公里,是完美的中微子实验场地。

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中微子实验装置

实验目的是为了获取中微子质量排序,为此我国科学家将打造一个相当于12层楼房高度的有机玻璃球,该球体直径达35.4米,比国外同类装置整整大了20倍,球体内将填充2万吨液体靶物质。整个球体将被安放在700多米山体之下的圆柱形洞体内,球体外部是3万吨液态水,球体底部由钢结构连接。

数百米的山体可以用于屏蔽宇宙射线干扰,当中微子通过水体射入球体后就会与里面的氢原子进行撞击,尔后通过球体内布放的光电倍增管进行探测,产生数据后科学家再进行分析研究。

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布满光电倍增管的中微子实验装置

制约实验项目建设的难题主要有三点,首先是工程难题,要在地下700多米深处布放如此巨大的球体首先要开挖一条长达1341米的斜井和一条616米长的竖井进行施工,项目施工过程中曾一度遭遇水涌延误了工期。再就是球体的制造与施工,放眼国际尚没有此类球体的制造先例,国内也没有相关施工规范,一切都是从零开始

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光电倍增管

最后就是至关重要的光电倍增管研制,以往此类高灵敏度的探测装置全球只有日本能生产,为了不受制于人中科院物理所联合多个厂家进行提前攻关,通过多年努力最终制备成功一举打破了日本垄断,为顺利推进实验奠定了坚实基础。

江门中微子实验项目整体造价将近20亿人民币,相当于修建2公里地铁造价,该项目已于3年前动工建设,并将于2021年正式投入使用,届时我国将成为世界中微子领域无可争议的研究中心。

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中微子实验装置通道

为什么世界最先进的航空涡扇发动机在美国?为什么世界推力最大的火箭发动机在俄罗斯?为什么GPS卫星导航系统首先诞生在美国?为什么美国可以把持世界芯片的供应链条?因为这些成果都有赖于基础科学研究的突破才得以掌握,当今中国最需要的是创新,最缺乏的也是创新,创新不是口号而是实实在在干出来积累出来的一个过程,而我们已经开始行动!

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