12月7日,世界最深的地下实验室——中国锦屏地下实验室二期极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施(简称“锦屏大设施”)正式投入科学运行。该实验室位于四川省凉山州锦屏水电站的锦屏山隧道中部,埋深达2400米。锦屏大设施是我国第一个极深地下实验室基础设施建设项目,也是全球最大规模的极低辐射本底综合实验设施。
实验室特色与科研意义
锦屏大设施的建成,标志着世界最深、最具规模的地下实验室正式投入使用。首批来自清华大学、北师大、生态环境部等单位的10个实验项目已进驻实验室,未来将进行粒子物理、核物理、暗物质、中微子等前沿物理科学研究。实验室的独特优势包括:
超深岩石覆盖:2400米的垂直岩石层能有效屏蔽宇宙线。
极低辐射本底:辐射水平极低,适合高精度物理实验。
大规模可用空间:可用实验空间从一期的4000立方米扩展到33万立方米。
工程建设中的挑战与创新
锦屏山隧道的建设充满挑战,工程团队面临多次高压突水和岩爆等困难,被誉为地下工程的“癌症”。通过与清华大学、中建三局等多方合作,创新了防水抑氡技术、低辐射材料的应用,成功解决了高辐射氡气的影响,为实验室提供了洁净的实验环境。
其中,项目施工中通过使用10层材料防护,将氡气抑制率提高至99%,并研发出低辐射水泥和机电设备等,确保实验室内部的纯净环境。项目还建成了全球最长的新风供风系统和物理实验液氮恒温罐,极大推动了地下工程建设的技术进步。
科研与企校合作的新模式
锦屏大设施是产学研合作的典范,由雅砻江公司与清华大学共建。通过协同创新,雅砻江公司为实验室的运行管理、安全保障提供了强力支持,而清华大学则带动了全国深地科学研究的力量。在这个平台上,实验室产生了诸多高水平科研成果,发表了包括《Nature》在内的120多篇学术论文,培养了多名国家级杰出科研人才。
未来展望
锦屏大设施不仅将成为粒子物理、核物理等前沿科学的研究平台,还将对深地科学、深地医学等领域产生重要影响。实验室主任表示,锦屏大设施将推动多学科交叉研究,成为国际领先的科研中心,为我国探索未知、实现科技变革作出重大贡献。
作为国家重大科技基础设施,锦屏大设施的投入使用为中国深地科学研究和基础科研奠定了坚实的基础,助力我国在全球科技竞争中占据重要位置。