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[[277620988]] 伽马光子对撞机,中国要不要抢先建 秋冬大气污染治理目标明确:汾渭平原迎“冬考”

2019-11-25

  在粒子物理前沿研究的驱动下人类建造了各种类型的对撞机。8月30日至31日召开的香山科学会议上科学家呼吁在中国建设一种全新的对撞机——世界首台伽马光子对撞机。

  伽马光子对撞机可以利用传统加速器与高能高频率激光发生逆康普顿散射进而使高亮度的伽马光束相互碰撞。

  “这种对撞机的概念30多年前就被提出但目前国际上还没有建成的伽马光子对撞机。”来自美国国家费米实验室的周为仁教授解释说其背后有两个原因。

  一方面激光技术发展水平不成熟这种技术直到近几年才得以满足伽马光子对撞机的要求。另一方面伽马光子对撞机的概念提出后科学家首先想到建设高能伽马光子对撞机而这种对撞机的建设基础是能区在80—120GeV(10亿电子伏特)的高能电子加速器后者哪怕在今天的技术条件下预计依然需要20年才能实现。

  如今由中国粒子物理科学家组成的“伽马光子对撞机研究小组”共同提出了MeV(百万电子伏特)量级的低能伽马光子对撞机建设方案。他们认为这种对撞机在现有激光技术与粒子加速器的基础上就能实现。

  “上世纪80年代以来激光功率密度飞速提升从1016瓦每平方厘米发展到1022—1023瓦每平方厘米。”中国科学院高能物理所研究员黄永盛介绍低能伽马光子对撞机对激光技术要求相对较低现有激光技术已可以满足其门槛。

  与高能伽马光子对撞机相比低能伽马光子对撞机也具有独特的物理学意义。例如量子场论在100年前就已提出但至今仍未得到直接实验验证。而MeV量级的伽马光子对撞机可以为验证量子场论提供独特的平台。此外伽马光子对撞机建成后可进行全新的实验并有可能产生全新的科学发现。

  黄永盛认为低能伽马光子对撞机的建设可以带动国内相关技术与人才的发展为未来建设更高量级的伽马光子对撞机打下基础。

  两年前要不要在中国建造大型粒子对撞机的议题曾在科学界引起巨大争论。与前者相比伽马光子对撞机的规模要小得多。根据伽马光子对撞机研究小组的设计方案建设世界首台低能伽马光子对撞机占地仅500平方米建造成本预计1亿到2亿元3到5年便能建设完成。

  “以前其他类型的粒子对撞机都由其他国家率先建成现在中国具备建成世界首台伽马光子对撞机的条件应尽快抓住有利时机否则又会被其他国家抢先一步。”黄永盛说。

  不过与会专家指出虽然中国建设世界首台伽马光子对撞机的技术条件基本成熟但其中存在的挑战不容忽视。

  难题之一是上述设计方案需要双束激光与双束电子同时到达两个精确位置并发生相撞这需要皮秒量级的同步技术。尽管目前国内最好的同步技术已高于皮秒量级但仅应用于单束激光与单束电子相撞应用于双束激光与双束电子相撞还需大量技术验证。(记者刘园园)

  双降4%!秋冬大气污染治理目标明确

  汾渭平原迎“冬考”(美好中国·热点)

  本报记者 孙展露艳

  打赢蓝天保卫战三年行动启动汾渭平原与京津冀及周边、长三角地区一起被列为重点区域成为蓝天保卫战的主战场。生态环境部近日发布〖汾渭平原2018—2019年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案〗明确提出治理目标。今年冬天是汾渭平原被列为重点区域的第一个冬天。面对供暖季来临减排压力增大它将交出一张怎样的答卷?

  生态环境部近日发布〖汾渭平原2018—2019年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案〗(以下简称〖行动方案〗)提出该区域今冬PM2.5平均浓度同比下降4%左右重度及以上污染天数同比减少4%左右。今年目标任务明晰让大家对蓝天有了更多期待。

  给“困难户”开小灶治理目标既重当下也着眼长远

  根据中国环境监测总站的数据2017年汾渭平原11个城市的PM2.5浓度年均值为68微克/立方米同期京津冀区域13个城市PM2.5平均浓度为64微克/立方米汾渭平原大气污染的形势之严峻可见一斑。更令人忧心的是近3年汾渭平原大气中主要污染物浓度均呈上升趋势优良天数比例逐年下降与全国空气质量改善的大趋势背道而驰。

  今年前三季度全国169个地级及以上城市空气质量排行榜上临汾倒数第一咸阳倒数第八西安、运城、晋中、吕梁与渭南都在后二十位城市名单之列。此外洛阳8月份倒数第七三门峡倒数第二十也就是说区域内多数城市均进入空气质量“黑榜”。

  很多人还记得2017年1月北方出现大范围雾霾天气。在山西临汾爆表的不仅是PM2.5一个指标很多地区早已达标的污染物二氧化硫连续多日严重超标最高的小时均值甚至高达1300微克/立方米给当地居民的健康带来严重威胁。

  秋冬季极易发生严重空气污染针对这个新的大气污染治理重点区域发布的攻坚方案被看做是一份作战书也是给区域这些治理“困难户”开的“小灶”。

  但也有人质疑污染这么严重的地方仅给出两个4%的目标力度是不是不太够?

  对此中国环境科学研究院大气环境首席科学家柴发合表示目标设定是在考虑了各方面因素的基础上确定的比如气象条件年际变化的不确定性同时梳理排除了很多极端措施可以说目标是务实与客观的要解决今冬的问题也要着眼治理的整个进程也反映了当下治理心态的日趋成熟——摒弃急功近利充分考虑可达性、长效性。

  措施体现靶向治理思想针对性强

  〖行动方案〗有六大类23条治理措施着眼产业结构、能源结构、运输结构、用地结构的优化调整同时要求强化区域联防联控、加强基础能力建设。这些看着眼熟的措施在一两年前京津冀地区的攻坚方案中都曾出现但审视详细措施却发现充分考虑了该区域的特点针对性很强可以说是个“缺啥补啥”的方案。

  比如不同于京津冀将严控“两高”行业产能作为首要任务汾渭平原调整优化产业结构的首要任务是实施工业污染源全面达标行动。柴发合告诉记者虽然两个区域的产业结构有相似之处比如钢铁、焦化聚集但汾渭平原这些产业的规模小、集中度更低企业的守法意识更弱导致污染防控的难度更大。抓住工业污染源达标这个牛鼻子来防控秋冬大气污染体现了靶向治理的思想。

  汾渭平原二氧化硫浓度明显高于京津冀等其他地区说明这一地区燃煤污染更加集中。除西安外区域城市基础公共设施水平低散煤治理非常关键。按照〖行动方案〗2018年10月底前汾渭平原要完成散煤替代118万户。第一次对这一地区系统提出“双替代”要求任务量就比较大就是希望产生“打蛇打七寸”的效果。

  这样的靶向思想也体现在措施的其他方面。针对汾渭平原焦化行业的特点措施中特意辟出章节要求实施焦化行业深度治理并给出了时间表。

  比如“2018年12月底前基本完成精煤、焦炭等散状物料储存与输送密闭改造;焦炉炉体安装高清红外视频监控装置焦炉烟囱、装煤地面站、推焦地面站、干法熄焦地面站等主要排放口安装自动监控设施并与生态环境主管部门联网”等等可谓细致入微。

  治污需要各地落实责任强化监管

  两个4%的目标看上去不算高但汾渭平原今年刚刚被“划重点”治理底子薄目标能否实现谁都没有十足把握。

  “欠账太多能力太弱”是环保工作者对这一区域的共识。工业污染源达标率低、“散乱污”众多、城市基础设施落后、监管能力薄弱、科技支撑不足区域大气环境治理面临的压力非常大。本报记者年初在对“2+26”城市的调研采访中就曾发现因为当时的监管力度、管理水平的差异不少散乱污企业从“2+26”城市退守到了邻近的汾渭平原区域。生态环境部大气污染强化督查的每日报告也印证了这个区域存在的诸多问题。

  严格落实〖行动方案〗的各项措施确保目标实现让区域收获更多蓝天中央与地方劲都得往一处使。

  以众所注意的散煤治理为例今年中央财政将汾渭平原纳入冬季清洁取暖补贴试点期待是以此推动散煤用量的下降。

  近年来科技支撑在重点区域治霾过程中的作用凸显但汾渭平原地处中西部除了西安这一省会城市其他城市的污染源解析、治污措施的系统科学性远跟不上治污需求。汲取“2+26”城市专家驻点的经验9月底国家大气污染防治攻关联合中心启动汾渭平原11城市2018—2019年秋冬季驻点跟踪研究工作。

  柴发合亲自出任临汾、吕梁、渭南三城市跟踪研究工作组负责人。他透露10月15日驻点专家已经全部到位。生态环境部部长李干杰要求各攻关小组保证人力、时间、精力的投入紧密围绕驻点城市政府与人民群众改善环境空气质量的需求将跟踪研究各项工作抓实抓细、抓出实效为地方政府提供有力的科技支撑。

  正如柴发合所言“外脑”固然重要但治污还要靠当地政府落实责任狠抓监管与各项措施的落实。

  令人欣慰的是今年“冬防”汾渭平原各城市动手早、有章法各地出台的措施已先于〖行动方案〗实施为两个4%目标的顺利实现奠定了坚实基础。

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