暗物质粒子是什么 暗物质是什么( 二 )


目前国内还没有能力制备如此高质量、高纯度的锗晶体 。
然而 , 在十几年寻找暗物质的过程中 , 研究团队攻克了探测器制造技术 。现在团队已经可以做出商用级高纯锗探测器 , 成果已经转化 。
CDEX合作组的高纯锗探测器就在实验室白色聚乙烯伸缩门后面 。
它受到很多保护:1米厚的聚乙烯材料 , 用于减速和吸收中子;20厘米厚的铅层 , 用于屏蔽外部伽马射线;20厘米厚的含硼聚乙烯可以吸收热中子;20 cm厚的高纯无氧铜用于屏蔽外部铅和含硼聚乙烯的伽马射线 。
2013年 , CDEX合作小组公布了中国首次直接探测暗物质的实验结果 。2014年给出了世界上最灵敏的用点电极探测高纯锗暗物质的实验结果 。值得一提的是 , 这个结果 , 使用同样的探测技术 , 绝对排除了美国CoGeNT实验组给出的暗物质区域 。PandaX的实验结果入选2016年《科技先驱报》十大科学进展和2017年美国物理学会亮点 。
没有人知道暗物质粒子的真实体 。所有暗物质探测团队其实都在画“排除线” 。所谓排除线 , 就是我们已经找过这个区域了 。不 , 我们可以去别处看看 。
排除线画得越多 , 暗物质空可能的藏身之处就越小 , 搜寻就越有针对性 。
扩建的第二阶段是成为全球深层地球科学研究中心 。
暗物质实验的成果推动了我国相关基础前沿领域的快速发展 , 吸引了更多的科研需求 。原来的暗物质实验要升级 , 有核天体物理实验 , 深部岩石力学实验 , 无中微子双β衰变实验.....中国科学家渴望这样一个极深的地下实验空 。
4000立方米 , 显得越来越捉襟见肘 。
2014年 , 清华大学和雅砻江公司继续合作挖掘金平地下实验室二期工程 。
做这么大的项目 , 光靠一个科学家团队是不行的 。他们必须充分整合资源 , 寻找可靠的合作伙伴 , 通力合作 。
幸运的是 , 金平地下实验室已被列入国家重大科技基础设施十三五规划 。它的正式名称是地下极深处和极低辐射本底前沿物理实验设施 。
从一期实验室出发 , 往西端走500米左右 , 就到了二期实验室 。它由四个子隧道组成 , 总体积为30万立方米 , 分为八个不同的主实验大厅和其他公共区域 。
中国金平地下实验室主任程建平曾对科技日报采访人员打了个比方:如果说实验室一期是别墅 , 那么实验室二期就是社区 。在社区中 , 应该容纳更多的实验团队和实验项目 。
但新的问题随之而来 。比如通风 。
二期实验空从一期的4000立方米增加到30万立方米 。施工队经过理论计算和讨论 , 决定安装3根直径800 mm的聚乙烯通风管 , 将西端雅砻江上的污水坝平台的新鲜空气通过排水孔输送到实验大厅 , 全长9公里 。
然而 , 自从金平水电站发电以来 , 这条排水隧道实际上处于半废弃状态 。没有照明和通讯设备 , 没有泥浆和涌水 , 没有废弃的风机、龙门架、钢筋和混凝土残渣 , 有许多深坑、围堰、涌水点和堤坝 。2016年初 , 施工队清华大学薛涛老师带领两名工程师 , 穿着连体防水服、对讲机、安全绳、救生衣、电筒、铁锹 , 进入排水隧道勘察 。3个小时里 , 他们在泥泞和流水中穿行 , 一点一点摸清了排水孔内的情况 , 写出了排水孔调查报告 , 为通风管道的施工打下了基础 。
现在 , 不同的研究团队 , 带着各自有待解决的难题 , 等待进入中国金平扩建的地下实验室 。
5月下旬 , 科技日报采访人员来到地下实验室二期B馆 。在尚未完全建成的实验室里 , 由上海交通大学牵头的PandaX合作组已经紧锣密鼓地开始了工作 。
探测暗物质是一个国际竞争项目 , 其他国家也在努力 。这让科研人员不得不分秒必争 。
PandaX实验升级的4吨级液体氙探测器正在紧张调试运行 , 等待暗物质的“光临” 。“我们加班 , 但我们也踏实 。在确保安全的前提下 , 争取早出成果 。”PandaX合作集团的一位研究员向科技日报采访人员透露 。
“我们正在不断接近真相 。”上海交通大学物理与天文学院助理研究员纣王说 。无论是合作还是竞争 , 人类都在努力拓展认知边界 。但在他们心里 , 还是有为国争光的想法 。“我们想在人类科学史上给中国人留下一笔遗产 。”年轻的女研究员说 。

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