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探秘地下2400米,這個(gè)全世界最深的地下實(shí)驗(yàn)室在研究什么?
最后更新: 2021-06-04 10:40:32二期擴(kuò)建,向成為全球深地科學(xué)研究中心進(jìn)發(fā)
暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)取得的成果,推動(dòng)了我國相關(guān)基礎(chǔ)前沿領(lǐng)域迅速發(fā)展,也吸引了更多科研需求。原有的暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)要升級,還有核天體物理實(shí)驗(yàn)、深地巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)、無中微子雙貝塔衰變實(shí)驗(yàn)……中國科學(xué)家渴望著這樣一個(gè)極深地下實(shí)驗(yàn)空間。
4000立方米,顯得越發(fā)捉襟見肘。
2014年,清華大學(xué)和雅礱江公司繼續(xù)合作,開挖錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期工程。
中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期入口。攝影:張蓋倫
做這樣一個(gè)大工程,光有科學(xué)家團(tuán)隊(duì)是不行的。他們必須充分整合資源,找到靠譜的合作伙伴,協(xié)同前進(jìn)。
好在,錦屏地下實(shí)驗(yàn)室被列入了國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“十三五”規(guī)劃。它的正式名稱,叫極深地下極低輻射本底前沿物理實(shí)驗(yàn)設(shè)施。
從實(shí)驗(yàn)室一期出來,往西端走上500米左右,就到了實(shí)驗(yàn)室二期。它由4條子隧道構(gòu)成,總?cè)莘e達(dá)30萬立方米,被分成8個(gè)不同的主實(shí)驗(yàn)廳和其他公共區(qū)域。
中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室主任程建平曾對科技日報(bào)記者打過比方:如果實(shí)驗(yàn)室一期是一套別墅的話,那么實(shí)驗(yàn)室二期就是一個(gè)小區(qū)。小區(qū)內(nèi),要容納更多的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
但新的難題接踵而至。比如說,通風(fēng)。
二期實(shí)驗(yàn)空間從一期的4000立方米增加到了30萬立方米,在理論計(jì)算和研討以后,建設(shè)團(tuán)隊(duì)決定安裝三根800毫米管徑的聚乙烯材質(zhì)的通風(fēng)管道,從西端雅礱江畔的攔污壩平臺經(jīng)由排水洞輸送新風(fēng)到實(shí)驗(yàn)大廳,全長9公里。
中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期CDEX合作組實(shí)驗(yàn)大廳。攝影:張蓋倫
但是自錦屏水電站發(fā)電之后,這條排水洞,實(shí)際上處于半廢棄狀態(tài)。洞內(nèi)沒有照明和通訊設(shè)備,有淤泥和涌水,有廢棄的風(fēng)機(jī)、龍門架、鋼筋、混凝土殘?jiān)?,還有多處深坑、圍堰、涌水點(diǎn)和欄壩。2016年年初,建設(shè)團(tuán)隊(duì)中的清華大學(xué)薛濤老師帶領(lǐng)兩位工程師,穿著連體防水服,帶著對講機(jī)、安全繩、救生衣、電筒和鐵鍬,進(jìn)入排水洞勘察。3個(gè)小時(shí),他們穿過淤泥,淌過流水,一點(diǎn)點(diǎn)摸清排水洞洞內(nèi)情況,寫成了排水洞勘察報(bào)告,為通風(fēng)管道的修建,奠定了前期基礎(chǔ)。
現(xiàn)在,不同的科研團(tuán)隊(duì),帶著他們各自待解的謎題,等待進(jìn)入擴(kuò)建后的中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室。
5月下旬,科技日報(bào)記者來到地下實(shí)驗(yàn)室二期B廳。在尚未完全建好的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),上海交大牽頭的PandaX合作組已經(jīng)緊鑼密鼓開始了工作。
探測暗物質(zhì)是國際競爭性項(xiàng)目,其他國家也在發(fā)力。這讓科研人員不得不分秒必爭。
PandaX實(shí)驗(yàn)升級后的4噸量級的液氙探測器正在緊張調(diào)試運(yùn)行,等候暗物質(zhì)的“造訪”。“我們加班加點(diǎn),但也踏踏實(shí)實(shí)。在保證安全的前提下,力爭早出結(jié)果?!?PandaX合作組一名研究人員向科技日報(bào)記者透露。
“我們在不斷地接近真相?!鄙虾=煌ù髮W(xué)物理與天文學(xué)院助理研究員王舟說。不管是合作還是競爭,人類都在為拓展認(rèn)知邊界而努力。但在他們內(nèi)心,還是存著為國爭光的念頭?!拔覀兿朐谌祟惪茖W(xué)史上,留下屬于中國人的一筆?!边@位年輕的女科研人員說。
CDEX的實(shí)驗(yàn)也會升級到百公斤級甚至噸級的高純鍺陣列探測器,將探測靈敏度再提升兩個(gè)數(shù)量級。合作組的實(shí)驗(yàn)大廳中,近八層樓高的液氮罐已矗立在基坑內(nèi)。罐內(nèi),將要放入1000個(gè)高純鍺探測器。
“我們特別有信心,10年后,中國會有一個(gè)全球聞名的地下實(shí)驗(yàn)室。”李元景說得興奮。他設(shè)想著,把錦屏地下實(shí)驗(yàn)室變成全球深地科學(xué)研究中心。
到時(shí),來自世界各地的科學(xué)家,從涼山西昌乘車一路向北,一路上,隧道連著隧道,高山夾著高山。約兩個(gè)小時(shí)后,當(dāng)錦屏山隧道的入口展現(xiàn)眼前,他們也會下意識感慨:就是這里了。
- 原標(biāo)題:探秘地下2400米,這個(gè)全世界最深的地下實(shí)驗(yàn)室在研究什么?
- 責(zé)任編輯: 陶夢 
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