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全球容量最大!我國超重力離心模擬與實驗裝置啟動建設

11月18日,我國重大科技基礎設施超重力離心模擬與實驗裝置在杭州啟動建設。

記者了解到,該項目將建設全球容量最大的兩臺離心機,并包含邊坡與高壩實驗艙、巖土地震工程實驗艙、深海工程實驗艙等六座實驗艙。

建成后將為人類全過程觀測超重力環境下巖土體、地球深部物質、合金熔體等多相介質的物質運動提供研究平臺,為揭示巖土體大時空演變與成災機制、深地深海資源開發等提供基礎條件支撐。

科學界將地球上的重力稱做常重力,用1g(重力加速度)來表示,大于1個g的就叫超重力。超重力離心模擬與實驗裝置,是用離心機產生的離心力模擬超重力,借助離心機上的機載實驗裝置,實現超重力下物質運動試驗。

營造超重力環境,能夠提升人類觀測常重力大時空尺度多相介質運動過程能力,并且提供加速多相介質相間分離的極端物理條件。

“超重力具有‘縮尺’作用,比方我們想知道100層樓高的房子對地基的影響,只需將1層樓高的模型放在100個g的超重力作用下驗證即可。”作為該項目首席科學家,中科院院士、浙江大學建筑工程學院陳云敏教授解釋說,超重力場中還存在“縮時”效應,在超重力離心機上搭載土體污染物遷移實驗裝置,可以模擬污染物在地下大尺度、長歷時的運移,將現實中耗時需千年的污染物遷移研究縮短至數天。

首次開展青藏高原新生代構造變形超重力試驗,重現印度板塊擠壓導致青藏高原隆升的過程……經過多年在超重力領域的潛心研究,陳云敏團隊已初步解決設施建設的48項關鍵技術,并利用小試和中試裝置取得了階段性的科學成果。

團隊剛獲批的國家自然科學基金基礎科學中心項目“多相介質超重力相演變”,也將為這一大實驗裝置的啟動建設提供保障。

“目前世界上容量最大的是美國陸軍工程師兵團1200g·t(重力加速度×噸)離心機。”陳云敏表示,此番將耗時5年來建設容量1900g·t的重載超重力離心機和容量1500g·t的高速超重力離心機,以此建成應用范圍最廣的超重力多學科開放共享實驗平臺,從而使我國在超重力及相關領域的研究實現從跟跑、并跑到領跑的跨越。

[責任編輯:朱國義]

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