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2011年10月,前后历时8年的大亚湾中微子实验项目初步建成,开始了它寻找神秘中微子的科学探索。
正是因为一群离核反应堆360米、在100米地下工作了8年的科学家的努力,一个让世界等待了8年的答案即将被揭开。
“这个项目已经让世界等待了8年”
对普通公众而言,只在《2012》这样的科幻电影里听说过充当“灾难制造者”的中微子。“事实上,如果没有中微子,太阳不会发光,不会有比氢更复杂的原子,因此也不会有地球、人类。”大亚湾反应堆中微子实验项目工程副经理、中科院高能物理研究所研究员曹俊说,中微子不仅在微观世界最基本的规律中起着重要作用,而且与宇宙的起源和演化有关,例如宇宙中反物质消失很可能由中微子造成。
因此,在当代物理学研究中,中微子是当之无愧的热点和焦点之一,从1988年开始,先后有6位科学家因为中微子研究而获得诺贝尔奖,对中微子研究每一次进展都完善乃至颠覆了人类对世界的认知。
但中微子质量非常微小,几乎不与物质发生相互作用,极难被探测,同时还能通过振荡相互转化。中科院高能物理研究所所长、大亚湾反应堆中微子实验项目工程负责人王贻芳表示,他们要做的就是揭开中微子最后一个未被破解的振荡模式。“其数值的大小决定了未来中微子物理研究的发展方向,很多中微子研究项目都需要等待这一结果才能继续进行。”王贻芳说。
中国,广东,深圳,大亚湾,是最好的完成地点。
王贻芳表示,为了验证中微子最后一种振荡模式,国际上曾先后提出了8个实验方案,而我国科学家提出的大亚湾实验方案因为独特的地理优势和设计,得到了国际科学界广泛支持。甚至,美国能源部放弃了支持本国的两个实验方案,转而支持美国科学家加入大亚湾实验的合作,向这一项目提供了价值8000万元人民币的设备支持。这是美国能源部在海外投资力度第二大的项目,仅次于欧洲核子中心。
2011年8月15日,在广东大亚湾核电站内地下100米深、距反应堆仅360米的实验大厅内,两个中微子探测器已经探测到来自核电站反应堆群的中微子。这标志着大亚湾国际合作组对中微子第三种振荡模式的测量迈出了第一步。为了这一步,200多位科学工作者付出了8年。
出差住农民房的科学家
大亚湾项目经理李小男介绍,这个项目是中美共同领导的国际合作项目。中方由科技部、中国科学院、自然科学基金委、广东省、深圳市和中国广东核电集团共同支持,投资1.6亿元,在我国开创了国家、地方与企业共同支持基础科学研究的先河;美方则投资了相当于8000万元人民币的设备。“相对于难度巨大、要求极高的工程,这些钱真不多,不省着花还有点捉襟见肘。”李小男说。
项目总工艺师白景芝回忆,项目刚开始时什么都没有。“没办公室,我们就坐在马路边上用膝盖当桌子在笔记本记录。最难熬的是周末大亚湾核电站放假,办公楼一锁我们解手都没地方。”
为了省钱,8年来,100多位曾在这里工作的科学家出差不住宾馆,而住在离项目地点10公里外的农民房里。“外面看着很好,和别墅一样,但里面经常四楼停水一楼天花板滴水,空调也经常罢工,就是一点好,便宜。”参与项目的中科院高能物理研究所研究员王铮说。
因为住得远,科学家们为了方便总是统一行动:7点吃饭,7点20准时出发去工地,这被科学家们称为“半军事化管理”。
“只能说是半军事化,因为军队要吹熄灯号统一睡觉,我们晚上多数因为要收发邮件和国内外同行进行项目交流,睡觉时间并不统一,晚的到凌晨两三点。”李小男解释。
因为项目建设在地下100米,最近处离核反应堆只有360米,土建隧道的施工难度极大,安全要求很严苛。所有的炸药填放均经过精确计算,确保不影响核电站的正常运行。最后完工时结算,在地下100米深处完成总长3000米的高标准隧道建设,总造价只有9000万元。“这么低,说出去都没人敢相信。”李小男表示。
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