中國在地下2500米探測暗物質(zhì)
PandaX計劃和CDEX計劃都希望今年底前探測到弱相互作用大質(zhì)量粒子
來源：文匯報 2013-2-22 姜澎
中國科學(xué)界參與暗物質(zhì)探測的PandaX計劃和CDEX計劃，目前正在四川錦屏山地下2500米的暗物質(zhì)探測地下實驗室進行，他們都希望今年年底前能夠探測到弱相互作用大質(zhì)量粒子,。
據(jù)了解,，PandaX計劃由上海交通大學(xué)牽頭,，上海應(yīng)用物理研究所,、山東大學(xué),、北京大學(xué),、美國密歇根大學(xué),、馬里蘭大學(xué)和雅礱江水電開發(fā)公司聯(lián)合參與,。CDEX計劃則由清華大學(xué)牽頭。而在本月20日最新出版的《自然》雜志上,，位于中國四川錦屏山2500米地下的暗物質(zhì)探測地下實驗室,，被認(rèn)為是目前世界上具備最好探測條件的地下實驗室。
中國團隊的加入,，顯然使世界上暗物質(zhì)的研究者受到了很大的鼓舞,。據(jù)介紹，在此前,，世界上最好的地下實驗室是位于意大利的GRANSASSO地下實驗室,，在那里進行的XENON100實驗，由意大利,、美國,、日本等國際團隊共同加入，上海交通大學(xué)也是參加實驗的單位之一,。
在幾年前,，中國科學(xué)家要探測暗物質(zhì)，一直需要到國外的地下實驗室去進行試驗,。直到中國國家自然科學(xué)基金委和科技部聯(lián)合建立了中國的暗物質(zhì)探測“國家隊”,，并且由清華大學(xué)和二灘水電站聯(lián)合建立了中國暗物質(zhì)實驗室，在2010年12月12日投入使用,。
錦屏山實驗室的山洞是大理石,，本身輻射就比花崗巖要低。而且地下暗物質(zhì)實驗除了利用巖層屏蔽高能量的宇宙線外,，本身還需要相當(dāng)復(fù)雜的人工屏蔽,，以消除自然界放射性的影響。以錦屏山的實驗室為例,，墻壁有涂層以盡量阻斷巖體釋放氡氣,，探測器屏蔽最外層用1米厚的聚乙烯層慢化巖石中同位素放射性產(chǎn)生的中子，中間用20厘米的鉛層屏蔽伽馬光子,，里層用15厘米的無氧銅屏蔽,。
PandaX計劃的負(fù)責(zé)人、上海交通大學(xué)物理系教授季向東昨天告訴記者,，PandaX計劃將通過液氙在地下探測暗物質(zhì)粒子,。按照計劃,，設(shè)備最晚將在2016年升級到1噸液氙的量級。據(jù)悉,，運用同樣方法進行探測的意大利XENON100試驗,，原本被認(rèn)為最有希望出成果，卻在去年宣布沒能找到暗物質(zhì),，甚至一度懷疑暗物質(zhì)的存在,。但該實驗室今年宣布，將提前把液氙的量級提升到1噸的量級,，使實驗的精度提升100倍,。據(jù)上海交通大學(xué)物理系的天體物理學(xué)家王斌教授介紹：“這就像用網(wǎng)捕魚，用一張大網(wǎng)能夠捕捉到更多的粒子,，這樣發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的幾率也許會更高,。”
季向東教授說，PandaX計劃希望能夠超過XENON100的靈敏度,，由此設(shè)備一直處于不斷完善之中,。他說，“我們也歡迎國際機構(gòu)加入一起從事研究,，共同提高技術(shù)。”
而清華大學(xué)牽頭的另一個中國暗物質(zhì)探測項目CDEX項目也在這一實驗室進行,，不同的是,，CDEX項目是利用高純鍺探測器探測暗物質(zhì)。
