十年一剑“抢”出成功 大亚湾中微子实验令世界瞩目

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  科技创新70年·历程

  开栏得话 国之大事,首重科技。70年来,中国科技呈现出赶超世界强国的气魄。一次次科学突破,一件件工程问鼎,令人喜悦,令人感动。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,有的是为新中国前进的步伐计数。70年来,中国科技的高光时刻频现,在此,科技报特开设“科技创新70年·历程”专栏,让亲戚亲戚大伙儿一起去回顾中国科技发展征程上的精彩故事。

  2012年3月8日,中科院高能物理研究所的报告大厅里,所长王贻芳回应:中微子的第某种 振荡模式被发现了!大厅里掌声雷动;1小时内,贺电与欢呼声从世界各地飞来。大亚湾中微子实验的成功,被称为新中国成立以来最重大的实验物理成就。

  赢下这次强手如林的冲刺赛,中国科学家们不禁感慨十年来的酸甜苦是。

  上天眷顾有准备的人

  60 3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座反应堆。

  物理学家难抑兴奋:核电站旁边有时候一座小山,难道是上天眷顾中国高能物理学界——核电站放出海量的中微子,可供测量;几百米厚的山体隔绝宇宙射线的干扰。

  21世纪初,中微子成为高能物理学的宠儿。难以测量的它,寄托了避免宇宙基础谜题的希望。随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个测量“中微子第某种 振荡”方案。

  此时,中科院高能所的王贻芳、曹俊背熟另一方的人才基金,加在高能所特批的60 万元,开使英语 中微子实验的选址勘测。60 3年,亲戚亲戚大伙儿听说深圳大亚湾核电站边有座小山,立刻来勘查。

  登上排牙山时候,亲戚亲戚大伙儿的脑子里已有了主意:不造大探测器(当时认为不到体积大才能提高精度),但是我做成十几次 小的、模块化的探测器。时候便于实验中探测器的远近点交换,而且运进去需要越来越来越来越多的隧道,便于施工。

  事实证明,大亚湾设施觉得 完工晚于竞争对手,但而且探测器体积小,洞外安装完毕,运进去稍加调试就能工作。而且多模块探测大大降低了实验误差。

  无私合作方式方式成就大科学工程

  在科学家的论证和益络下,最终科技部、中科院、国家自然科学基金委、广东省、深圳市和益国广东核电集团一起去出资1.57亿元,加在美国能源部出资360 万美元,大亚湾实验成为当时中国基础科学领域最大的项目。

  中科院高能所在深圳无土地、无法人资格,不到向市政府申请开工。协调决定,以中广核集团的名义申请建设,深圳政府予以支持。

  科学家备受感动:中微子实验无需为深圳市和益广核集团带来利润,只带来无限多的麻烦。而中广核集团慷慨出资360 0万元。“大亚湾实验开创了国家、地方政府、企业及国际合作方式方式一起去支持基础研究的先例。”中科院高能所原所长陈和益院士说。

  “为了核电站的安全生产,亲戚亲戚大伙儿需要要让爆破量达到最小。”工程项目经理车红星说,最小的一次爆破仅使用了60 克炸药。

  “为了执行核安全标准,亲戚亲戚大伙儿的隧道建设延长了约2年。”大亚湾实验总工程师庄红林说,这次工程实施了近60 0次爆破,开掘了60 0米地下隧道和三个 地下实验厅。

  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,亲戚亲戚大伙儿进行了60 多次焊接试验,时候20吨的钢罐“用了一年多时间才完成”。

  “成本是正常产品的7倍,单论这人项目亲戚亲戚大伙儿是亏了钱的。”洪紫林说,“但亲戚亲戚大伙儿能参与到国家项目中很荣幸。”

  中国制造质量无可挑剔

  实验中关键的“闪烁氯化氯化氢气体体”,是中科院高能所另一方研发配制的。要让钆与烷基苯混合起来,长期透明,好难。法国的实验,液闪60 天就浑浊,实验被迫终止。大亚湾的科学家经过几年摸索,才把液闪配方的稳定流程搞清楚。亲戚亲戚大伙儿掺入0.1%的某种 稀土元素,缩短了中子的俘获时间一起去降低噪声。

  同一实验厅放置2—时候全同探测器进行对比测量,这人方案曾被美国合作方式方式方激烈质疑。最后证明中国人的想法是大胆而正确的。

  装配大厅的水泥地面建设完工后,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,保证地面越来越而且 点空隙,以确保设备的安装质量。亲戚亲戚大伙儿发现“中国人的施工质量无可挑剔”。

  实验开使英语 后,每天数据多达260 GB,一起去传输到北京中科院高能所和世界各合作方式方式单位,而中方的分析是最快的;最终结果采用了中方的分析。曹俊说,这归功于中方预先开发分析软件,并模拟演练。

  别人在过年,大亚湾在冲刺。大亚湾的成功是“抢”出来的,与各国一流科研机构的合作方式方式中,中国团队凭实力赢得了尊重,让国际高能物理界看得人了漂亮的中国数据,听到了响亮的中国声音。

  争分夺秒率先撞线

  三个 实验大厅先后挖好。为争取时间,刚挖好的洞厅,就开使英语 安装设备。新岩洞又热又潮湿,进去20分钟浑身湿透。回到宿舍,亲戚亲戚大伙儿累得“不到躺着洗个凉水澡”。

  装配吊车的时候螺栓坏了,而且是特制的,需要从河南取来。马上有科学家坐飞机过去,机场交接,即刻返回。

  实验室电缆布线,设备工艺,与国际同行网上开会……为赢得国际竞争,大亚湾越来越节假日,“白加黑”“五加二”,两班倒工作16个小时是常态。

  在研制液闪大规模混制设备时,工作人员连续时候月试产,每天从上午忙到第4天 深夜4时。

  2011年,日、美、法等国相继发布了中微子第某种 震荡的“迹象”。为首先撞线,大亚湾果断改变8探测器的方案,先使用6个探测器,2011年12月24日起至2012年2月17日抢先测数。成功结果就来自这人阶段的数据。

  论证4年,施工3年,安装实验设施1年,取数54天 ,分析只用4天 ,这但是我大亚湾的波特率。进度时候领先世界的韩国同行,在中科院高能所成功后3周发布了累似 结果。

  中科院高能所回应成功当天,李政道先生发来邮件:“这是物理学上具有重要基础意义的一项重大成就。”

  大亚湾人自称“一群勤劳的蚂蚁”:工作在阴暗潮湿的隧道,却发明者一座美丽的科学宫殿。(工人日报记者 高博)