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全球最大地下实验室面临危机 起因却是污染地下水源

时间: 2019年05月21日 | 作者: Admin | 来源: 平台网址注册鹿鼎(huanqiukexue.com)
意大利格兰萨索国家实验室位于意大利中部,距离意大利首都罗马仅120千米,由意大利国家核物理研究所运营。


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格兰萨索国家实验室的Borexino实验装置

图片来源:Borexino Collaboration/LNGS-INFN


格兰萨索国家实验室是全球最大的地下实验装置,也是物理研究的“圣地”。但最近,这里遇到了一些麻烦。由于被指控“污染饮用水源”,实验室不仅将关停两项中微子实验,几位负责人还将出庭受审、可能面临罚款与监禁。


来源 | Science、Nature等

编译 | 董依明、吴非


意大利格兰萨索国家实验室(Gran Sasso National Laboratories,GSNL)位于意大利中部,距离意大利首都罗马仅120千米,由意大利国家核物理研究所(INFN)运营。这座藏身于格兰萨索山脉地下1400米深处的实验室,是全球最大的地下实验室,也是众多物理学家的天堂,来自近30个国家的千余名科研人员在此工作。覆盖在GSNL上方的稳定岩层能有效屏蔽到达地球表面的宇宙射线,确保精密的高能物理实验不受干扰。因此,多项研究暗物质、中微子和其他罕见现象的实验选择在这里开展。


然而最近,GSNL遇到了不小的麻烦。由于被指控“未能有效隔离含水层、污染当地饮用水源”,GSNL不仅将被迫关停两项重要的中微子实验,其高管还有可能面临牢狱之灾。


近日,附近城市泰拉莫的法院正式对包括INFN所长费尔南多·费罗尼、GSNL主任斯特凡诺·拉加齐、GSNL环境负责人拉法埃莱·法尔科内在内的10人提起诉讼。其他被起诉的人分别来自Strada dei Parchi公司(该公司运营着GSNL通往外界的唯一一条高速公路隧道)及Ruzzo Reti公司(运营输水管道,从含水层输送并分配饮用水的公司)。今年9月,他们将出庭受审。如果被判有罪,他们将面临罚款和最高4年的监禁。


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意大利国家核物理研究所所长费尔南多·费罗尼

图片来源: Tanio/Contrasto/eyevine



危险试剂泄露


GSNL的问题始于2002年夏天。当时,在Borexino实验(一项用于寻找太阳中微子的实验)过程中,50升有机化合物三甲基苯不慎泄露。三甲基苯在高剂量下具有毒性,雪上加霜的是,GSNL恰好位于含水层中心。很快,当地的检测机构发现,这种有毒试剂出现在当地一条河流中。事故发生后,意大利政府要求GSNL关停Borexino实验,并花费8400万欧元,开展了为期3年的安全改造。2006年,改造完成的Borexino实验装置重新投入运行。这次事故虽然没有造成严重后果,但却为随后的指控埋下隐患。


2016年,在对另一项名为CUPID的中微子实验装置的维护过程中,一位技术人员不慎泄露了少量有毒的二氯甲烷试剂。尽管沟渠中的二氯甲烷含量仍在安全范围内,但结合此前的事故,这一事件还是引起当地人的重视。


当地非营利环保组织Abruzzo Ornithological Station的主席奥古斯托·德桑克蒂斯向泰拉莫法院提出了诉讼。德桑克蒂斯认为,除了CUPID的有毒试剂泄露事件,GSNL中的两台大型实验设备都存在严重的安全隐患。


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格兰萨索实验室所在地(图片来源:wikipedia)


其中一台即为2002年出现过泄露事故的Borexino。Borexino使用了1300吨三甲基苯,一旦再次泄露,可能会对当地环境与饮用水源造成严重污染。而同样用于研究中微子的大体积探测器(LVD)则使用了1000吨溶剂油。


关停实验装置


泰拉莫法院任命3名专家成立调查小组,对实验室和通往外界的隧道进行了彻底的安全调查。调查指出,根据2006年颁布的一项法规,为了避免对水源造成污染,Borexino和LVD这样的实验装置需要距离含水层至少200米。然而,GSNL恰好位于一处含水层的中心区域,这处含水层为当地数十万居民提供了饮用水源。由于实验室在实验区和含水层之间缺乏意大利环境法要求的隔离措施,有毒化学物质将威胁到当地居民的健康。因此,法院要求关停可能造成污染的实验装置,并对文章开头提到的相关人员进行调查。


对此,INFN的注册鹿鼎家感到十分不满。INFN执行委员会成员、博洛尼亚代理开户的物理学家安东尼奥·佐科利就声称,Borexino和LVD实验的过程中没有任何违法行为:“我们在运行实验室时遵守了所有现行法规,2004-2006年期间的安全修复工作也得到了政府的认可,现在法院却说工作没有做好。”考虑到实验室是被含水层所包围着的,他认为饮用水源的确切位置目前还不清楚,所以不能就此判定实验室违法。“这两个探测器被密封在非常坚固的钢制容器中,一直受到监控。虽然没有所谓的零风险,但这里的风险真的很低。”佐科利说。


在2017年的一份声明中,INFN指出,“距离200米”的规定并不适用于GSNL,因为其设备在2006年法律颁布之前就已经建好。但德桑克蒂斯反驳称,2006年的法律中规定了,此前建成的违规设备需要被移除。2013年,意大利国立卫生研究院也告诫GSNL,相关实验室的实验活动数量需要“大幅下降”。


而对于“探测器风险极低”的观点,德桑克蒂斯也不同意。他指出,该地区地震频发,不排除强烈的地震会提高事故发生率的可能性。例如,2009年,拉奎拉及其周边地区发生6.3级地震,造成309人死亡。当时这些实验室没有受到影响,但历史数据表明,该地区可能遭受更强烈的地震,比如1703年的6.7级地震。他说,“即使可能性很低,也不值得冒险”。



规划下一项实验


尽管物理学家们感到十分沮丧,INFN还是准备移除存在问题的化学物质——他们于2018年11月聘请了一家公司,准备在2020年底前关停Borexino和LVD。


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GSNL中的工作人员

图片来源:Roberto Caccuri/Contrasto/eyevine


就在今年4月,矛盾再度激化。Strada dei Parchi在给交通运输部、INFN和其他部门的信中表示,他们将关闭高速公路隧道,以免在“未能阻止交通污染进入含水层”的基础上,再遭到更多的指控。5月初,在泰拉莫的一次会议后,紧张局势达到了顶点,该公司威胁要在5月19日就关闭这条隧道——如果实验室联通外界的唯一道路被关闭,这意味着实验室也随之关闭。一名交通部发言人表示,5月14日达成的协议将允许该隧道暂时开放。


对于GSNL未来计划开展的Luna MV实验,当地居民也表示了担忧。Luna MV是研究核聚变的粒子加速器,目前还在建设中。和所有高能加速器一样,它也会产生少量的放射性物质。佐科利说:“这不会带来任何风险,我相信授权程序将按计划进行。”


他补充说,INFN还在评估一项暗物质探测器,该探测器将使用与Borexino和LVD类似的材料,但用量会小得多,不受相关法规的限制。但他担心审判的紧张局势可能会减缓这两个项目的进展。


德桑克蒂斯希望意大利政府按照此前的计划,拨款1.7亿欧元对实验室和隧道水管进行改造。他说,INFN必须尽快移除这两个实验装置,并以无害的方式规划下个实验。“我知道格兰萨索是一个做物理研究的好地方,”他说,“但它也有局限性,尤其是这里的地下水和地震。”


参考链接:

https://www.sciencemag.org/news/2019/05/trial-set-italian-underground-lab-chiefs-accused-endangering-water-supplies

https://www.nature.com/articles/d41586-019-01552-5

https://www.nature.com/articles/423675b

https://physicsworld.com/a/gran-sasso-lab-to-shut-down-controversial-experiments/