中新网太原12月2日电 (刘小红)作为山西典型的无煤县,长治市黎城县多年来重视对生态价值的坚守,如今凭借良好的生态资源和中太行山旅游定位,投资130亿元欲将黎城打造成为“夏养山西”新地标。

地处太行山腹地的山西黎城,森林覆盖率达50%以上,是八百里太行山上处于中段的一个山区小县,位于中太行核心区,太行山上最壮丽的丹霞地貌集中在黎城。在这种资源特点的基础上,黎城提出“山区田园体综合标杆县、能源革命东出太行桥头堡、中太行山国际旅游度假区”三大板块战略构想,抢抓棚改政策机遇期,打造别具太行山味道的花园山城。

他们将把一个直径达35.4米的有机玻璃球安装在广东省江门市西南部的打石山中。施工人员已经在700多米深的花岗岩下方挖出一个空洞,作为未来的实验大厅。

这么大的玻璃球,给工程建设带来了挑战。江门中微子实验项目组先后请来几个知名力学团队帮忙设计,并搭建了专门实验室,测试有机玻璃的力学性能和老化情况,还造了一个直径3米的小球来验证计算和测试是否准确。

在注入玻璃球前,为了清除运输过程带来的污染,科研人员还要把液体又“洗”又“蒸”:用三氧化二铝过滤,吸附杂质;蒸馏,去除光学干扰和天然放射性;往液体里加两种发光物质,再用超纯水洗一遍;最后,进行蒸汽剥离和水萃取。

科研人员正在测试光电倍增管性能。(中科院高能所供图)

如今,当地凭借良好的生态资源和中太行山旅游定位,正在深度挖掘绿水青山的价值,将把旅游产业打造成黎城县经济转型发展的战略性支柱产业,助推县域经济转型发展大跨越,大提升。(完)

探测中微子,一种办法是通过液体闪烁体探测器来捕捉它们产生的信号。

在坚持绿色发展的前提下,黎城举全县之力发展文化旅游产业。其中,中太行山国际旅游度假区位于黎城县西北部,总规划面积300平方公里,该项目规划围绕“山水组合、彰显特色、集聚发展、整体打造”的总体发展思路,创新“旅游+”“文化+”产业发展模式,发展新业态,促进中太行山文旅产品融合创新。据悉,中太行山国际旅游度假区包含洗耳河景区开发、清泉水开发、兵工厂旧址群陈列布展等十大旅游项目,总投资130亿元。当前,上述项目开始建设或已经完成。

上世纪50年代,科学家首次观测到中微子的存在,后来又发现中微子其实有三种,分别是电子中微子、μ中微子、τ中微子,它们在飞行时可以“一人分饰三角”,在三种类别之间相互转化,这也被称作中微子振荡。

近年来,煤省山西在打造文旅支柱产业过程中,提出“太行、黄河、长城”三大板块集群发展思路。在山西官方发布的《山西省太行板块旅游发展总体规划》中,山西明确“依托太行山主体区主要旅游景区景点,筛选打造九大龙头景区”。其中,地处黎城境内的中太行山旅游景区列入规划。

记者2日从黎城县官方获悉,根据规划,黎城要将中太行山国际旅游度假区打造成山西省太行板块旅游发展突破口、中国山岳旅游新样板、“夏养山西”新地标,建成融极致体验、科普研学、户外运动、文化演艺、山地观光等于一体的太行极致体验旅游目的地。

“光子进入光电倍增管,会被转化成电子,经过微通道板多次倍增后,一个电子可以变成一千万个电子,信号就被放大了。我们研发的微通道板,是将一根根直径约6微米、细如发丝的玻璃管挤压在一起,然后切片,不仅倍增效果好,收集效率高,还使生产成本降低了一半。”朱瑶说。

“经过实验证明无误后,我们才把这套算法用来设计大的探测器。我们要确保它能运行30年。”曹俊说。

JUNO规划图。(中科院高能所供图)

穿过液闪的光子,随即会被密布在球外的2万个20英寸光电倍增管和2万5千个3英寸光电倍增管“捕获”。这些光电倍增管就像一只只凸起的眼睛,可以看到任何信号微澜。

它们可以直接穿过剧烈“燃烧”的恒星内部而不被吞噬,成为人类了解恒星中心核反应过程的媒介;它们在宇宙诞生之初就已存在,且不像光子在宇宙大爆炸38万年之后才结束和其他粒子相互作用开始传播,所以也是研究宇宙最早期历史的载体。

未来,这些被放大的光电信号或许可以帮助科学家解开一个重要的谜题——中微子的质量顺序,即三种中微子哪个最重。

科研人员在有机玻璃球里注入透明的特制液体——液体闪烁体(简称“液闪”),当中微子穿过球体时,会有一定的几率和液体里密布的氢核发生反应。每一次反应产生一个正电子和一个中子,正电子随即湮灭释放出一个快信号,中子则在反复碰撞后被其他氢核吸收并释放出一个慢信号。一前一后两次闪烁,就透露了中微子的行踪。

根据设计方案,JUNO会由265块有机玻璃板现场组装而成,并被钢架固定在一个装有约4万吨纯净水的大池中。

作为山西少有的无煤县、华北地区的富水区,黎城县多年来保持着良好的生态环境。因此,黎城素有“千年古县”、中国绿色名县的美名。黎城县方面表示,优美的自然生态和得天独厚的资源禀赋,为黎城文化旅游发展提供了最深厚、最持久、最具魅力的元素。

“我们一直在不停地抽排地下水。现在,水位已明显降低,相信很快就能排干净。”江门中微子实验发言人、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳近期介绍项目进展时说。

JUNO地理位置。(中科院高能所供图)

“中微子的质量顺序是自然界的基本参数之一,影响宇宙的演化进程。知道了质量顺序,可以为其他研究铺路。”曹俊说,“理论家一直试图建立统辖宇宙万物的大统一理论,质量顺序是检验这些理论是否正确的钥匙。”

江门中微子实验(JUNO)于2015年1月开工建设。若顺利,明年年中,施工人员将开始在地下实验厅中组装巨大的球形探测器。

液闪主体为烷基苯,是洗衣粉的原材料。“我们在南京找到了符合条件的厂家,生产出特制的液体,直接导入罐装车,运往南方的实验室。”曹俊说。

正因为中微子不会像光子、电子一样,与其他粒子相互作用,它们所携带的关于恒星、黑洞乃至整个宇宙的“核心秘密”,吸引着好奇的人类。

20英寸光电倍增管制造难度很大,其中15000个由国内研发生产。“最初,JUNO打算全部从国外采购,但当时只有日本一家公司生产,光这一项就要花费整个项目40%的经费,而且信号收集效率也达不到要求。于是,我们决定自主研发。”JUNO光电器件性能标定实验室的朱瑶回忆说。

“探测器越大,捕捉到的信号就越多,数据量就越大,就越能看到别人所看不到的。”曹俊说。

在这个领域,中国是后来者,但做出了重要贡献。2012年,大亚湾中微子实验室宣布发现新的中微子振荡模式,成为中微子研究的一个重要里程碑。

这是中国最复杂的高能物理实验装置,预计2022年建成。与当前最好的国际同类设备相比,它的规模要大20倍,精度提高近一倍。

但是,中微子仍有太多未解之谜。江门中微子实验副发言人、中科院高能物理所研究员曹俊指出,中微子很难探测,很多实验研究进展有限,就是因为捕捉到的中微子信号太少,数据太少。

但是,较长的距离也会造成中微子流的“稀释”,就好比放烟花,火花四散,越往外密度越低。JUNO比目前世界上最大的中微子液闪探测器——日本的KamLAND探测器还要大20倍,后者注入了1000吨液闪,而JUNO要容纳两万吨液闪,才能尽可能多地“俘获”中微子。

为了提高探测灵敏度,JUNO的选址经过精心测算。实验室建在地下,以屏蔽宇宙射线的干扰;距离阳江核电站和台山核电站都是53公里,可以同时利用两者释放的海量中微子,并画出更精细的中微子能谱图。

仅仅把探测器造很大,还不够。中微子引发的闪烁非常微弱,肉眼无法看到。科研人员还要调配出极其透明的液闪,并在玻璃球外安装数万个光电倍增管,才能让微光“显形”。

中微子是组成自然界的一种基本粒子,在宇宙中广泛存在。大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生,例如太阳发光、超新星爆发、宇宙射线、核反应堆发电等。

“这可以说是世界上最透明的液体,多么微弱的光都可以透过。”曹俊说。

地处太行山腹地的山西黎城,森林覆盖率达到50%以上。黎城县新闻办供图

为确保12层楼高大球的设计安全无误,科研人员先造出直径3米的小球,进行模拟实验。图为小球模型吊装。(中科院高能所供图)

中微子也是目前最神秘的粒子之一。它们不带电,质量极小,几乎不与其他物质发生相互作用。它们如幽灵一般穿透地球,来无影去无踪,每秒钟就有3亿亿个来自太阳的中微子穿过每个人的身体。

从2009年成立至今,朱瑶所在的实验室奋斗了10年,钻研出一套和国外产品完全不同的技术方案。