首页 / 世界最高

世界最大!地下700米的“玻璃球”,有四万五千个“灯泡”→

2024-10-14 09:49世界最高

中微子是宇宙形成之初就存在的最古老、最原始的基本粒子,携带着非常多的重要神秘信息,研究中微子对于认识宇宙和现存的世界物质都具有重要意义,这也是国际最前沿的基础科学。中微子难以探测,需要巨大的探测器。10月11日,位于地下700米的大科学装置——江门中微子实验建设取得重要进展。往下看,一同了解↓

01

地下700米铸国之重器

捕捉“幽灵粒子”

江门中微子实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,并进行其它多项重大前沿研究,其核心探测设备位于地下700米的实验大厅内44米深的水池中央,由直径41米的不锈钢网壳、直径35.4米的有机玻璃球,以及2万吨液体闪烁体、45000只光电倍增管等关键部件组成。

目前,江门中微子实验中心探测器最内层的有机玻璃球已合拢,外层的不锈钢网架和光电倍增管也在有序合拢中,预计11月底完成全部安装任务,并启动超纯水、液体闪烁体的灌装,2025年8月正式运行取数,预计运行约30年。

这个装置为啥要建在地下700米?中微子极其微小、不带电,很难与其他粒子发生碰撞,地下为中微子探测提供了绝佳环境。数百米的岩层能够屏蔽宇宙线等各种射线粒子的干扰,但中微子可以轻易抵达。

江门中微子实验有机玻璃球内径35.4米,由263块12厘米厚的烘弯球面板和上下烟囱粘接而成,有机玻璃净重约600吨,是世界最大的单体有机玻璃球。

有机玻璃球作为探测中微子的靶物质液闪的容器,将承载20000吨液闪,同时整个球体置于纯水中运行,运行中需要长期承受约3000吨的浮力,该受力通过有机玻璃节点、连接杆和不锈钢节点传递到不锈钢网壳主结构上,在连接杆上装有传感器进行受力监测。特殊设计的不锈钢结构预埋入有机玻璃中作为有机玻璃节点,经过反复设计优化和上百次试验最终获得超高承载能力,并且部分不锈钢节点采用碟簧设计方案,有效改善了有机玻璃节点的受力分布。

02

大科学装置的后续建设

还有哪些重要节点?

江门中微子实验总工程师 中国科学院高能所正高级工程师 马骁妍:在有机玻璃球外,工作人员正在对不锈钢网壳底部进行最后的收尾工作。这个球形的网架结构,直径约41米,是中心探测器的主支撑结构。现场对环境的洁净要求非常高,这个结构用了12万套特制不锈钢高强铆钉,实现了无焊接现场拼装和组装。

沿着不锈钢网壳往上看,会发现它的内壁有序排满了很多金灿灿的像灯泡一样的东西,这是探测器上非常关键的设备之一——光电倍增管,也称黄金瞳。它就像探测器的眼睛一样,负责捕捉来自有机玻璃球里面产生的中微子信号,目前,光电倍增管已安装完成90%,预计下个月全部安装完成。

经过允许,记者沿着有机玻璃球的外部软梯,攀爬到了有机玻璃球的顶部,独家探访了光电倍增管的“黄金世界”↓↓

数百人在这里,工程挖了7年,地下又建了3年,才建造出这么独特的大科学装置,期待它尽早产出科学研究成果。

03

走!探访地下700米的国之重器

建在地下700米深处的这个大科学装置有哪些特点?山体下的地下实验室究竟如何抵达?戳视频,跟随镜头去地下深处一探究竟↓

通往地下700米中微子实验装置的隧道全长1200多米,最陡的地方大概有20多度。下去一趟大概10多分钟,工作人员每天靠小火车往返。

为何把中微子实验的装置建在这样一个地方?马骁妍解释,我们研究的是核反应堆产生的中微子,这边距离阳江核电站和台山核电站都是53公里,对于探测来说位置很好。另外,这里还有高山屏蔽,且地质条件符合建造地下洞室。

江门中微子的实验大厅内部,跨度达到了50米左右,是目前国内最大跨度的地下岩洞。它的中心探测器四周是直径和深度约44米的水池,内部是一个大球。大球分为内外两层,外部是不锈钢网壳,内部就是目前已经实现合拢的世界最大的单体有机玻璃球。

马骁妍介绍,这个探测器是世界上最大的液体闪烁体中微子探测器。最外面是地磁屏蔽线圈、白色的反射膜,和朝外的2000多支光电倍增管。水池壁上有成千上万根线缆连到两边的电子学间,对探测器的信号进行传输,将来探测器是工作在液体的环境下,有机玻璃球里会灌装2万吨的液体闪烁体,球外面也就是水池里会灌35000吨的超纯水。

整个探测器从材料及元器件选择上都是有讲究的,它要经过长期的可靠性测试,来保证探测器在未来30年能够安全稳定地运行。

央视一套微信公众号综合《新闻直播间》

猜你喜欢

  • 世界最高

    空气也能发电!总投资超两百亿元的全球最大新型储能基地启动

    用电量稳居全国前三,新能源装机占比、省外来电迅速大幅增长的山东,将迎来世界最大体量的新型储能项目集群。这将显著提升其省内外绿电消纳能力,缓解电网调峰压力。澎湃新闻获悉,由中国能源建设集团有限公司(下称中国能建)主办的全球最大新型储能基地暨《世界首台(套)中国能建660MW压缩空气储能系统解决方案》发布会6..

    2025-04-04
  • 世界之最

    世界之最,除了珠穆朗玛峰,你还知道几个?

    地球的“极端面孔”你以为地球只是一个平凡的蓝色星球?错了!它藏着无数令人瞠目结舌的“世界之最”——比珠峰更深的马里亚纳海沟、91年不下雨的“沙漠”……今天我们来了解一下,颠覆你的认知的世界!1. 世界之巅:珠穆朗玛峰这座耸立于中尼边境的巨峰,最新高程为8848.86米,但它的“生长”从未停止——印度板块与欧亚板..

    2025-04-04
  • 世界十大

    世界十大机器人:能力超越人类,却被牢牢掌控

    在机器人技术飞速发展的今天,人类已经创造出许多令人惊叹的机器人。这些机器人在某些领域的能力甚至超越了人类,但它们依然被人类牢牢掌控。以下是世界10大最先进的机器人,让我们一起探索它们的神奇世界。1. Spot(美国)波士顿动力公司开发的四足机器人,以其出色的机动性和环境感知能力而闻名。它可以爬楼梯、感知障碍..

    2025-04-04
  • 世界的十大真相:那些让你"卧槽"的冷知识

    各位看官,今天咱们不聊鸡汤,不扯八卦,来点硬核的——那些藏在日常表象下的世界真相。准备好了吗?系好安全带,老司机要开车了!1. 你以为的自由选择,其实都是套路每天早上站在衣柜前纠结穿什么?别傻了,你所谓的选择自由可能比超市里的免费试吃还虚假。心理学家早就发现,人类90%的决定都是由潜意识提前做好的。你以为..

    2025-04-04
  • 世界十大最贵的酒:最高达到50万美元,它曾沉入海底

    世界上美酒很多,我们国家以和白酒为主,西方国家以和红酒为主。虽然有红白之分,但是酒的本质是不变的,在制作上,许多酒都是酿的时间越长,酒越香,越珍贵。今天baijiexiu的小编向大家介绍世界上最贵的十款葡萄酒世界十大最贵的葡萄酒1.1992年啸鹰赤霞珠干红葡萄酒2.1907年白雪香槟沉默之船3.1787年玛歌酒庄干红葡萄酒4.1..

    2025-04-04
  • 世界最大

    世界最大的20个民族,中国汉族居首

    我们是个多民族国家,国内汉族最多,同时也是世界最大的民族,国与国之间的竞争说到底还是民族之争,世界上很多战争也是因为民族之间矛盾纠纷引起的,希望我们的民族能够团结世界所有民族,屹立于世界民族实力之巅……..

    2025-04-04
  • 世界最小

    世界最小心脏起搏器问世:比米粒还小,关键的自供电方法由中国博士后提出

    美国西北大学团队领衔,联合新加坡国立大学、中国华中科技大学等多所大学的研究者,合作开发了世界上最小的心脏起搏器,体积比一粒米还小!北京时间4月2日,《自然》期刊发表了一项由美国西北大学教授、生物电子研究所主任约翰·罗杰斯团队领导的研究,介绍了这款堪称目前世界上最小的心脏起搏器。该心脏起搏器尺寸仅为1.8..

    2025-04-04
  • 世界最重

    罗马诺社媒晒与巴斯托尼合影:8000万欧,世界身价并列最高后卫

    直播吧3月30日讯 本轮意甲国米将主场对阵乌迪内斯,知名转会专家罗马诺来到现场观战,并且与因为停赛缺战的巴斯托尼合影留念。罗马诺在个人社媒晒出合影,配文写道:“在转会市场后卫身价中与萨利巴并列世界第一,目前8000万欧,恭喜。”..

    2025-04-04