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地下700米粒子捕手 探索中微子奥秘(2)

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2024-10-25 10:34:19  光明日报

地下700米粒子捕手 探索中微子奥秘

如今，我国新一代大型中微子实验装置——江门中微子实验正在紧张建设中。2024年10月10日，记者来到广东江门中微子实验室，映入眼帘的是错落有致的白色建筑，四周青山环抱。通过罐笼下降约5分钟，来到位于地下700米的实验大厅。选择在广东江门进行新一代中微子实验是因为该地区符合苛刻条件，包括周围有广东阳江和台山反应堆群，对测量质量顺序有效的总功率世界最高，也能找到跟所有反应堆距离基本相等的点。建在地下可以屏蔽大部分宇宙线干扰，因此几乎所有中微子实验都在地下进行。

地下700米粒子捕手 探索中微子奥秘

江门中微子实验2013年立项，2015年开工建设地下洞室。该洞室是国内拱顶跨度最大的地下洞室，顶部起拱跨度达49.5米。面对岩体富水性强等世界级工程难题，技术攻关团队开展大量技术研究并确定合理施工方案，最终地下洞室于2021年年底顺利交付使用。

实验大厅内有一个巨大的白色球体，坐落在圆柱形的水池中，这是江门中微子实验的核心探测设备——中心探测器。中心探测器直径41.1米的不锈钢网壳承载着直径35.4米的有机玻璃球、2万吨液体闪烁体（液闪）、2万个20英寸光电倍增管、2.5万个3英寸光电倍增管等部件。探测器运行时，水池中还要注入3.5万吨超纯水。

有机玻璃球由263块12厘米厚的烘弯球面板和上下烟囱粘接而成，净重约600吨，是世界最大的单体有机玻璃球。为保证高透光率和低本底的特点，有机玻璃板材生产采用了独特配方和工艺。拼接有机玻璃球时表面需要用膜材料和带有水溶胶的纸进行保护，防止氡及其衰变子体污染有机玻璃。此外，研发团队通过多种方法降低老化速度，确保探测器安全运行。

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