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应如何看待和对待极深地下实验室
2010年12月,《世界最深地下实验室在我国投入使用,我国科学家启程探寻暗物质》的消息,引发全世界的关注。
今年,8月1日,清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司在成都签署共同建设“中国锦屏地下实验室”二期工程的合作协议,正式决定启动中国锦屏地下实验室二期工程,将从4000立方米扩容到12万立方米!再次令世界瞩目。
建在二滩水电站17公里长的锦屏隧洞内,中国首个极深地下实验室是世界最深的地下实验室,也是世界上最“干净”的地下实验室。
怎样建设“干净”的地下实验室?
所谓最“干净”,是指辐射最少、杂质最少。
世界上最难挡住的就是宇宙射线,要打造一个最理想的实验环境,就要尽量遮蔽住宇宙射线,而用岩石阻挡是好办法。锦屏隧洞最大埋深达2400米左右,实验室设立其中,就相当于将实验室设在地下2400多米深的地方,超过了加拿大的岩石覆盖厚度2000米的斯诺实验室,能将宇宙射线通量降到地面水平的约亿分之一。
而为了让实验室变得更“干净”,工作人员还对环境进行了特殊的包装。
实验室外层是1米厚的聚乙烯材料,用于阻拦和吸引中子;然后是20厘米厚的铅层,用于屏蔽外部的伽马射线;20厘米厚的含硼聚乙烯,用于吸收剩余的中子;10厘米厚的高纯无氧铜,用于阻挡铅材料及外部其他材料中的伽马射线。这些屏蔽设备几乎屏蔽掉了能够想到的一切辐射源。
如何判定它确实是“干净”的地下实验室?
最后,这样包装了的极深地下实验室,就还需灵敏的检测,判定还存在多少辐射源,射线通量究竟能降到地面水平的几亿分之一?是否世界第1?
当然,这样包装了的极深地下实验室,可能还不能完全阻挡住中微子,那么对其中中微子的残存量,如何探测?通量是多少?
这些,都须极纯净环境条件,可靠的实测数据,对极深地下实验室的实际水平,作出具体的检验、说明。
究竟哪些实验必须“干净”的地下实验室?
对于这样的屏蔽掉了能够想到的一切辐射源的极深地下实验室,似乎确实能做一些需要极纯净环境条件的实验。
但是,双β衰变、中微子振荡、质子衰变等重大基础性前沿课题的重要研究,只要有足够精确的探测手段,并不必须极纯净环境条件。
而且,例如大型对撞机各种粒子碰撞产生的事例的精确分析,以及在强反应堆附件对中微子振荡的观测,和在强反应堆内设置的有关核子实验,等等的有利条件,在极深地下实验室却不可能得到。
当然,可以作为岩体力学、地球结构演化、生态学等学科,以及低放射性材料、环境核辐射污染检测,特殊的、良好的,但也并非必需的,环境。
唯一必需的,看来,就是对所谓“有反引力”的“暗物质”的探测。
但是,这就首先应弄清楚所谓“有反引力”的“暗物质”确有可能客观存在。而且能够实际测得所谓“反引力”。
而实际上所谓“有反引力”的“暗物质”是因为现有理论的误判,根本不可能存在所谓“反引力”及所谓“有反引力”的“暗物质”,即使在再纯净环境条件下,又怎能探测到它们呢?
应该如何对待“干净”的地下实验室?
因此,充分利用已有极深的地下隧洞,适当地包装,用作某些可能的有利条件,是可以的。但是,不应把它看得过重,去争什么世界第一,而花费太大。
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GMT+8, 2024-11-1 17:23
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