為證明暗物質存在的地下液氙實驗近年來進展較為迅速,美國、中國、意大利、歐洲等地區均在這一領域展開競爭。
1. 21世紀物理學天空中的烏云
21世紀初科學較大的謎是暗物質和暗能量。暗物質存在于人類已知的物質之外,人們知道它的存在,但不知道它是什么,它的構成也和人類已知的物質不同。在宇宙中,暗物質的能量是人類已知物質的能量的5倍以上。暗物質的總質量是普通物質的6.3倍,在宇宙能量密度中占了1/4,同時更重要的是,暗物質主導了宇宙結構的形成。暗物質的本質還是個謎。
2006年,美國NSF(自然科學基金會)、NASA(宇航局)、DOE(能源部)聯合成立了“暗物質研究評估小組”和“暗能量研究評估小組”,并在2007年的報告中指出解決暗物質之謎的重要性尤為突出。
2. 暗物質研究對氙氣需求量大幅增長
暗物質研究統計
國家 | 實驗室 | 研究案例 |
中國 | 四川錦屏地下實驗室 | PandaX(將在未來5年內建立20噸當量級液氙探測實驗) |
美國 | Soudan min和DUSE | LUX、LUX-ZEPLIN(7噸當量級液氙探測實驗) |
意大利 | 格蘭薩索國家實驗室 | XENON1T(3.5噸當量級液氙探測實驗) |
加拿大 | SNOLAB地下實驗室 | 370公斤當量級液氙探測實驗 |
中國、美國、意大利等多個國家先后對暗物質進行地下液氙實驗。液氙需求量在300公斤-7噸(50-1200立方米)不等,且目前呈現大幅增長局面。據上海交通大學表示,在十三五期間將建成20噸當量級液氙實驗室。如果成真,這將意味著,在未來5年內單中國,單暗物質研究這一項將需求月3400立方米氙氣,這幾乎是中國目前近兩年的氙氣產量,這對中國氙氣市場而言無疑將是一重大利好。