美欲将全球最深矿井建为地下试验室

  本报讯 坐落美国南达科他州的霍姆斯特克金矿山是北美前史最悠长、埋藏最深的矿山，它具有130年前史，纵深达2500米，相当于6.5座帝国大厦叠加在一起的高度。2007年7月10日，美国国家科学基金会（NSF）宣告，假如NSF线亿美元建一座国际最深的科学和工程学深地试验室（DUSEL），那么这个试验室将建在已抛弃的霍姆斯特克金矿山中。这一决议完毕了长达6年的深地试验室选址之争。

  据《科学》杂志在线新闻报道，前史上第一次调查太阳中微子的试验就是在霍姆斯特克金矿中进行的。20世纪60年代，为了验证星球核反应理论，美国物理学家雷蒙德戴维斯在这座金矿山的1500米深处搭起一个注满615吨四氯乙烯液体的巨大勘探器。1968年，他的试验室小组陈述捕捉到来自太阳的中微子，拓荒了“太阳中微子问题”的先河。在随后30年的勘探中，他的小组共捕获到来自太阳的2000个中微子。戴维斯荣获2002年诺贝尔物理学奖，以赞誉其在天体物理学，特别是在宇宙射线中微子勘探方面的前驱性奉献。

  2000年9月，霍姆斯特克金矿山的具有者、加拿大的巴利克黄金公司宣告将封闭这座金矿；2001年6月，美国科学家向NSF提出主张：要求将这座国际最深的金矿改形成一个国际级的地下试验室，以展开物理、地舆和极点条件下的生物学等研讨。长久以来，美国研讨人员特别是天体物理学家一向巴望有一个满足深的地下试验室，可以掩蔽灵敏的仪器、设备免受不必要的宇宙射线的搅扰。但由于没有正真取得基金的赞助，许多科学家不得不在20世纪80年代将他们的学生送到日本、意大利或其他有更好地下试验室的当地。霍姆斯特克金矿山的封闭让他们看到了曙光。

  科学家的主张得到了一些重要政治人物的支撑，包含国会参议院大都党首领、南达科他州人Tom Daschle以及南达科他州州长Bill Janklow，他们幻想着未来的地下试验室可作为IMAX巨幕电影院和招引旅游者的又一新景点，他们还将新试验室看作经济和教育的“母矿”。南达科他州人、参议员Tim Johnson是参议院担任监督NSF预算的拨款委员会的成员，他要求鄙人年度拨款1000万美元让金矿持续敞开，以便利科学组织开端运作时，金矿能持续存在。

  但是，地下试验室的选址计划和相关商洽好事多磨。当巴利克黄金公司要求美国政府承当安全职责、环保和其他或许呈现的问题时，商洽陷入了僵局。与此同时，美国的研讨人员又提出几处可供挑选的地址。2005年7月，NSF从8个提名地址中确认2个作为终究的候选者：霍姆斯特克金矿山和坐落科罗拉多州的亨德森矿山，而这又遭到坐落西雅图的华盛顿大学的研讨人员的批判，由于他们申报的地址落选了。2006年，NSF从头敞开竞标，华盛顿大学和明尼苏达大学的研讨人员提出主张，期望科学和工程学深地试验室制作在明尼苏达州北部的苏丹矿山中。

  在通过一轮又一轮的同行评价后，霍姆斯特克金矿山终究胜出。研讨人员们以为，这座矿山能供给许多很好的试验条件。比方，这儿最深可以到达地下2400米，并且，南达科他州已出资3500万美元用于矿山的稳固，并提出乐意承当和确保这一地址的安全。一位私家捐资者为这一个项目捐资7000万美元。南达科他州已计划在下一年早些时刻敞开深度为1500米左右的浅层空间作为暂时试验室。

  即便曩昔对这一地址持批判态度的人们也对新成果感到满足。华盛顿大学的一位物理学家说：“咱们的小组以为，NSF本年的选址作业做得很全面，咱们支撑这一决议。”

  但是，科学和工程学深地试验室的制作并不是一件简单的事。在未来3年中，霍姆斯特克金矿小组需求每年取得500万美元的经费才干完结一个概念规划。并且，这一个项目还必须与NSF同意的其他几个项目竞赛。加州大学伯克利分校的物理学家 Kevin Lesko是霍姆斯特克金矿小组的担任人，他期望能在2011年取得试验室的建造拨款。