深层地下实验室将是非洲第一个
非洲第一个深层地下科学实验室可能会在未来五到十年内成为现实，在南非西开普省的杜托茨克卢夫山脉建立帕尔非洲地下实验室(PAUL)，可通过现有的胡格诺隧道进入。
上周在 Du Kloof Lodge 举行了为期一周的国际研讨会后，PAUL 项目正式启动，会议讨论了当前和未来的研究项目以及与世界各地其他深层地下实验室的合作。PAUL 科学研讨会于2023 年 1 月 14 日至 18 日举行，其中包括对拟议地点的参观。
经过十年的规划，未来的帕尔非洲地下实验室将是非洲第一个，也是南半球继澳大利亚斯托尔地下物理实验室之后的第二个此类实验室。目前亚洲、欧洲和北美有十几个这样的地下实验室。
SU 负责研究、创新和研究生学习的副校长 Sibusiso Moyo 教授表示，PAUL 一旦全面实施，将改变西开普省、南非、非洲的大学及其合作伙伴的游戏规则。
“本周很高兴看到本地和国际物理学界对这一举措的兴趣。感谢科学与创新部的支持，我们的物理学家能够与世界一流实验室的物理学家进行工作基准测试。这将有助于我们在这个令人兴奋的领域进行长期规划、实施和建设研究生态系统，通过创造新的就业机会以及研究和技能培训机会，为周边社区带来好处。”
什么是深层地下实验室?
暗物质占宇宙质量的85%，但其特殊性质仍不清楚。自 20 世纪 70 年代以来，地下实验室一直被用来寻找中微子并在无放射性环境中研究中微子。
只有在这些地下实验室中，科学家们才能将这些稀有粒子的相互作用与上面的噪音区分开来，用一层厚厚的岩石屏蔽敏感的探测设备免受宇宙射线簇射产生的不需要的背景信号的影响。这些所谓的极其罕见的事件包括双β衰变、对中微子、反应堆中微子和暗物质粒子等。
斯泰伦博斯大学 (SU) 物理系核物理学家、研讨会组委会联合主席理查德·纽曼 (Richard Newman) 教授表示，南非物理学界自 2011 年以来一直在研究建立这样一个实验室，首先考虑的是南非极深金矿的选择。早在 1965 年，南非物理学家弗里德尔·塞尔肖普 (Friedel Sellschop)和诺贝尔奖获得者弗雷德里克·雷因斯 ( Frederick Reines )就在地表以下 3 公里的东兰德矿井中首次观测到了自然产生的中微子粒子。
直到最近，物理学界才开始考虑胡格诺隧道(Huguenottunnel)的可行性，这是一条长四公里的公路隧道，位于帕尔镇和伍斯特镇之间的 Du Toits Kloof 山下方 800 米处，用于建立这样一个地下实验室。它是南非最长的公路隧道，由南非国家公路局有限公司 (SANRAL) 管理。由于交通量大，SANRAL 计划升级北孔隧道，以降低现有南孔隧道的交通量。作为该扩建计划的一部分，工程可行性研究将调查地下实验室的可行性。
SU 和 iThemba LABS 环境辐射研究小组 2015 年的一项研究证实，该地点的环境适合此类实验设施。进一步的研究正在进行中，以评估 PAUL 可以为国际社会和相关领域(例如生物学、地球科学、化学、采矿技术以及地下建筑和建筑)提供的科学贡献。
纽曼表示，有很多理由证明在南非和非洲建立这样一个设施是合理的：“例如，从科学的角度来看，我们对如何在南部的地下实验室进行直接暗物质实验感兴趣。半球将与北半球的类似实验进行比较，”他解释道。
西开普大学 (UWC)物理与天文学系的天体物理学家、组委会成员 Lerothodi Leeuw 教授也强调了南半球另一个地下实验室的重要性：“PAUL 将处于战略地位。”例如，可以测试暗物质探测中的季节性调制，该调制已被预测与北半球直接暗物质实验的探测结果同步。”
PAUL 还将与南非 MEERKAT、HERA 和 SKA 中阵观测的暗物质射电天文学探测器建立强有力的合作：“南非已经大力参与暗物质的间接测量。与未来 PAUL 的直接测量相结合，它可能会揭示新的物理学，”纽曼补充道。
SU 物理系主任、核心任务团队成员 Shaun Wyngaardt 教授表示，作为一个多学科实验室，PAUL 将会引起放射生物学家(健康、医学)、地球物理学家(采矿、土木工程、农业)的极大兴趣。和水)，并提供工程和技术开发方面的附带机会。
UWC 物理与天文学系教授、PAUL 项目执行成员 Robbie Lindsay 表示，学生将从培训机会以及国际合作和伙伴关系中受益匪浅。
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