世界最深实验室将扩容

  世界最深的地下实验室要扩建了!将从4000立方米扩容到12万立方米!8月1日,清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司在成都签署共同建设“中国锦屏地下实验室”二期工程的合作协议,正式决定启动这个目前世界最深实验室包括4组共8个实验室及其辅助设施的二期建设,预计将于2015年底完成土建工作。

  这意味着更多的实验项目可以在实验室中开展,中国科学家也将有望结束以往去国外地下实验室借用的时代,并向全世界开放。

  巍巍锦屏山,山体宏厚,美丽的雅砻江沿锦屏山势顺流而下。在二滩水电站17.5公里长的锦屏隧洞内,中国首个极深地下实验室就建在这里。这个2010年12月启用的世界最深的地下实验室,也是世界上最“干净”的地下实验室。

  所谓最“干净”,是指辐射最少、杂质最少。清华大学工程物理系教授李元景介绍,世界上最难挡住的就是宇宙射线,要打造一个最理想的实验环境,就要尽量遮蔽住宇宙射线,而用岩石阻挡是好办法。锦屏隧洞最大埋深达2400米左右,实验室设立其中,超过了加拿大岩石覆盖厚度为2000米的斯诺实验室,能将宇宙射线通量降到地面水平的约亿分之一。

  为了让实验室变得更“干净”,工作人员还对它进行了特殊包装。实验室外层是1米厚的聚乙烯材料,用于阻拦和吸引中子;然后是20厘米厚的铅层,用于屏蔽外部的伽马射线;20厘米厚的含硼聚乙烯,用于吸收剩余的中子;10厘米厚的高纯无氧铜,用于阻挡铅材料及外部其他材料中的伽马射线。这些屏蔽设备几乎屏蔽掉了能够想到的一切辐射源。

  实验室建成后,清华大学主导的中国暗物质实验(CDEX)在这里尽情“施展拳脚”。2013年9月,CDEX在国际权威物理期刊《物理评论D》上发表首个研究成果,这是我国在暗物质研究领域第一次发出自己的声音,实验成果在低能区达到了国际一流水平。

  “我们用的高纯锗探测器是自主研发的,将近1公斤。要进一步提高暗物质探测的灵敏度,就必须建设吨量级的探测器。但实验室已没有空间来容纳吨量级探测器系统了。”参与CDEX研究的清华大学工程物理系副教授岳骞坦言,实验室约4000立方米的地下空间已基本用尽。与此同时,在物理学乃至整个自然科学研究领域,对极深地下实验室的需求越来越旺盛。国内外多个学科的许多研究团队都提出了在锦屏实验室开展科学研究的意向。

  于是,清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司经过反复调研论证,决定利用锦屏水电站施工隧道,共同建设中国锦屏地下实验室二期工程。中国锦屏地下实验室二期工程将包括4组共8个实验室及其辅助设施,总容积将达到12万立方米,能容纳更多的深地科学领域实验项目同时开展,建成后将有望逐步发展成为国家级的面向世界开放的基础研究平台。(据人民日报、科技日报)

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