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微光志——江门地下中微子实验基地建设纪实(33)
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2025 年 9 月 22 日 星期 放大 缩小 默认        

微光志——江门地下中微子实验基地建设纪实(33)

    尹继红 著

    大年三十上午,他们顺利完成了模拟探测器的液闪灌装。王志民挎起包就往机场赶。他希望能赶得上亲手为刚刚康复的妻子、为有担当的儿子做一顿年夜饭。

    液闪组里的中年人用他们的中年担当告诉心中那个神圣的“JUNO”:最纯粹的爱,只属于你!

    3、这个世界只有你

    李小男第一次爬上金鸡镇西坑水库大坝时,就有一种被惊艳的感觉。他是一位很理性的物理学家,但是那一刻他很感性,他想吟诗或者歌唱。烟雨之中的西坑水库太美了,密密斜斜的雨丝在水面织成一张若隐若现的纱网,笼罩在如黛的青山前。青山上还有淡淡的云雾时不时流泻下来,一直落到水面上。这时水面上也荡漾起微微的涟漪,像绸缎被风吹皱。过了一会,雨雾不知不觉散去了,日光又爬上了峰峦,群峰被镀上一层琥珀的光。山峦倒映在水面,水也顿时明亮起来了。

    李小男脸上乐开了花:“多好的水呀!老天眷顾我们!”

    江门中微子实验探测器需要在有机玻璃球内及周围灌注6万吨的超纯水。水源自然只能立足当地解决。因此,李小男和黄河勘测规划设计有限公司的前期勘察就包括水源勘察。让他们格外开心的是,位于蚬岗河上游的这座建于60年前的西坑水库完全满足了他们这个项目的水源要求。

    项目开工不久,从西坑水库引水到中微子项目基地的工程也紧接着开始了。开平市和金鸡镇二话没说,管网建设又快又好。

    刘金昌到了打石山下后,也觉得西坑水库的水好喝,清清甜甜的。但是他经常一边喝一边皱眉头。因为杯子里的水距离灌注到探测器里的超纯水还有着一段异常艰难的路。他还跑到西坑水库去看,虽然也看到了同样美丽的风景,但是他的心情比李小男当时的心情要绷得紧得多。刘金昌是江门中微子实验项目超纯水处理项目的负责人。他的任务就是要将从西坑水库送过来自来水变成孵化一个、或许不止一个伟大科学成就的乳液——超纯水。这是一个神圣而又纯粹的追求,它的世界里只有水。

    科学上赋予的“超纯水”概念就是指电阻率达到18兆欧的水。这种水中除了水分子外,几乎没有什么杂质,更没有细菌、病毒和人体所需的矿物质微量元素。它真的就是纯纯的水。它的纯度在普通矿泉水的4000倍以上,且超越了半导体用水的纯度。此外还要保持超纯水温度在21摄氏度,正负不超过1摄氏度。

    刘金昌也是高能所自己培养的博士。读博期间,他已经投身大亚湾中微子实验,参与大亚湾实验的物理分析。这回江门中微子实验,他依然有着自己的物理分析目标,有着自己想要摘取的星辰。他今年45岁,正是科研工作最金色的年华。他相信中微子的那一束光也能照亮自己。可是,他现在要做好的不是物理分析,而是要将源源不断的自来水“洗成”世界上最清澈、最纯净的水。他和同事郭聪、张永鹏都称呼自己是“洗水的人”。

    刘金昌着手江门中微子实验超纯水系统设计的时候,还在做着大亚湾实验的数据分析,专注于一个叫“大亚湾反应堆中微子实验宇宙线中子研究”的国家级课题,他是那个课题的负责人。

    自来水到了中微子基地后,先是装进地面的一间储水间里。刘金昌等人就从那里开始“洗水”。先是用石英砂过滤泥沙,还要经常更换滤芯。之后就是用活性炭吸附杂质,再用软化树脂以及反渗透膜去除离子。随后又经过一道滤芯后才沿着斜井管道进入地下储水间进行减压,再进入储水罐。进入储水罐后的水经过反渗透膜、脱气膜、抛光树脂处理后,再进行最后一道工序:利用脱气膜和微气泡装置去氡。这一套装置是他们花了六七年时间反复实验生产出来的。在这个过程中,经历了多少次失败,他们已经记不清楚了。但是,今天的成功已经足以让他们为之自豪了。

    经过十几道复杂工序“洗”出了世界上最纯净的水以每小时100吨的速度缓缓地注入大水泥池子。刘金昌他们每天既紧张又兴奋地盯着注水的进度。纯水将注满整个大水泥池子,为探测器有效屏蔽岩石中的放射性。

    刘金昌所负责的纯水系统只是江门中微子反符合探测器系统中的一部分。反符合探测器系统是13个大系统之一。而这个系统的负责人就是老将杨长根。

    反符合探测器是江门中微子实验装置中用于排除非中微子事件的系统。他们都喜欢用一个关于黄豆和绿豆的话题来向别人解释反符合探测器。他们说我们要寻找的中微子就像在一百万颗黄豆里寻找一颗绿豆。为了让这件工作变得容易些,我们除了睁大眼睛外,还可以最大可能地降低黄豆的数量。反符合系统干的就是降低黄豆数量的事情。其中3.5万吨纯水就是为了排除宇宙线对中微子探测的干扰,屏蔽岩石中的天然放射性。这个系统还包括贴在大水池内壁的一层又一层的高密度聚乙烯(HDPE)膜、顶部1000平方米的径迹探测器、顶部水池盖、反向光电倍增管、地磁屏蔽线圈等。每个子系统都有负责人,杨长根是他们的头。

    杨长根乍一看也不像个睿智的科学家。如果让他穿上工厂的工装,他就像一位憨厚的工人师傅。他的脸上刻着深深的皱纹,他的笑容温暖而真诚。他讲话温和而又有条理,偶尔会提高一下嗓门,流露出自然流淌的激情。

    在高能所里,杨长根一直都是中微子实验项目的积极推动者。他1982年进入高能所学习,深耕粒子物理领域。1993年获得了高能所博士学位。他最早和王贻芳一起成为了大亚湾中微子实验项目的建议人之一,并担任反符合探测器的负责人。杨长根是1962年出生的。高能所的年轻人见了他都恭恭敬敬地叫他一声“杨老师”。杨长根也总是笑眯眯地给他们回礼。但是,在打石山下,杨老师也总冲年轻人吹胡子瞪眼睛。因为这时候杨老师宁愿得罪全世界,也不允许自己的工作有瑕疵。他说他不算一个太要强的人,但绝对是一个认真的人。

    和大亚湾的时候相比较,由于探测器规模的变化,反符合探测器的工作难度、精度也提高了无数倍。江门中微子实验的反符合探测器从最开始的方案设计、攻关研发、实验论证、安装调试……整整13年。有时候走在打石山下落日的余晖里,杨长根会蓦然惊觉,发现自己已经到了快退休的年纪了。

    王瑞光也常常感觉自己会很疲惫。他是反符合探测器系统中HDPE膜子系统的负责人,刚刚办了退休手续。2021年基建队伍还在如火如荼地建大水泥池子的时候,王瑞光就到了打石山下,提前介入筹备贴膜工作。大水泥池子内壁都要贴HDPE膜,每浇筑一圈水泥就得贴一层膜,一共贴了十几圈。王瑞光也和工人们一样,每天穿着大水靴在井下转,深一脚浅一脚走在坑洼的巷道里。他每天还要爬上20多米高的架子指导现场安装,满身的汗就往下淌。王瑞光爬上钢架,常常半天喘不过气来。王瑞光就想:“也该退休了,看看,年轻人手脚多利索啊,不服老不行了。”

    但是,王瑞光还是不服老,他的贴膜工作一直干到了灌注前的最后一刻。那时候,出入大水泥池子已经只有一个直径五六十公分的一个小洞口了。所有人进出都要横着身子爬。王瑞光每天也从洞口爬进爬出,爬得既费劲又狼狈。王瑞光看见王贻芳院士也是这样爬进爬出,姿势也很狼狈。王瑞光一乐,心里感觉轻松了许多。

    路浩奇比王瑞光年轻了差不多20岁,可他也总是干着干着就觉得喘不过气来。这时候,他就想:“都说科学家是脑力劳动者,可我这一天到晚干的都是体力活呀。”路浩奇也是这个组的。地磁屏蔽线圈系统安装的时候,他一直在现场负责。整个工序排下来,给他的安装时间只有两个月多一点时间。他开始一听就崩溃了,可他不敢去讨价还价,他怕挨王所长骂。没法子,那就只能白天黑夜地干。30多公里长的线缆分成200多根,都需要安装到网壳的固定位置上。这些线缆都很重,可现场又不允许用机械吊,就只能用手拉。路浩奇每天都爬上网壳,和工人们一起拉线缆。两个月下来,两只手戴着手套也磨出了茧。

    参与反符合探测器系统工作的除了高能所的团队外,还有多个其他机构,包括法国、意大利、俄罗斯等国家的团队,各有各的任务与职责。老外们都很喜欢杨长根,说他的性格很像欧洲人。杨长根想,或许是因为自己在欧洲核子中心待了些年头的缘故,面食吃得少了,老陈醋也很少喝了,倒是咖啡喝得多了。杨长根见老外们喜欢自己,也特高兴,有空就请组里的老外们喝啤酒、喝咖啡,还一起去金鸡镇上吃煲仔饭。他觉得既然是国际合作的项目,将老外们照顾好了,也是大事。

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