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                媒体之声

                [国资小新]2400米!世界最深地下实▓验室,中国企业和中国大学在这里光荣会师

                时间:2019-07-22    来源:国资小新    点击次数:0     字体:【大】 【中】 【小】    打印本页

                暗物质探测,

                中国又走在了世界最前沿▂!

                       历经10年建设,2400米、世界最深的极深地下实验室“中国锦屏地下实验①室”迎来一个历史性时█刻——20日,国家重大科技基础设施“极深地下极╲低辐射本底前沿物理实验设施”启动仪式在四川省雅砻江锦屏山隧道举行,这标志着锦屏地下实验室进入加快建设新阶段。


                世界最深地下▼实验室

                       极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施是“十三五”时期国家优先安排建设的重大科〓技基础设施,国家发展改革委牵头建设管理,教育部和四川省人民政府共同主管,法人单位是清华大学国家开发投资公司雅砻江流域水电开发有限公ξ 司为共建∮单位。

                       项目建设完成后将具备国际领先的深地物理实验卐综合条件,有望成为世界深地♀物理实验的中心,推动我国开展国际级大科学合作,吸引国内外顶尖学者前往开展前沿物理实验,为取得重◣大物理突破提供基础设施保障。


                中国锦屏地下◇实验室二期(建设中)


                         No.1 中国锦●屏地下实验室,岩石覆盖卐厚度约2400米

                         No.2 美国杜赛尔(DUSEL)二期地下实验室,岩石︻覆盖厚度2300米

                         No.3 加拿大斯诺(SNO)地下实验室,岩石覆●盖厚度约2000米

                         No.4 法国摩丹(Modane)地下实验室,岩石覆盖厚度╳约1700米

                         No.5 意大利格兰萨∮索(GranSasso)地下实验室,岩石覆盖厚度约1400米

                世◥界最深地下实验室,牛在哪儿?

                      中国锦屏地▲下实验室,位于地下2400米深处Ψ 的四川锦屏山隧道。

                      正是它上方的天然岩层除去了大部分宇宙射线,带来更高的探测灵敏度,为探索宇宙中神秘的“暗物质”提供了较▅为“干净”的实验★环境。

                戳视频,看中国锦屏地下实验室的神奇之处


                       与国际⊙上其他的地下实验室相比,中国锦屏地下实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空▽间最大,并且具备交通便捷、电力及水源充足、基础设施完∞备等优势。

                中国大学,正在这里↘实现超越!

                        自中国锦屏地下实验室一期建成投入使用以来,已经开展了清华大学主导的高纯锗直接探测合作组(CDEX)、上海交ζ 通大学主导㊣的液氙直接探测合作组(PandaX)等暗物质直接探测实验,以及清华大学主导的锦屏中♀微子实验等,取得▓了一系列研究成果,在较短的时间内使我国暗物质直接探测实验从无到有,研究水平达到国际△先进,由“跟跑”变成“并跑”。


                      中国锦屏,将为中国科学家提供在粒子物理和核物理领域等○重大基础前沿研究“弯道超车”的机会,也将为全世界粒子物理学家的前沿物理实验贡献一个更为纯净的“开放共享”平台。


                世界最深地下实√验室是如何建成的?

                下面把舞台交给中国企业!


                国投

                我来贡献辅助洞


                        中国︽锦屏地下实验室所在的锦屏辅助洞是连接锦屏一级和二级水电站的交通洞。 锦屏〖一级水电站拥有305米的世界第一〓高坝,建设过程中面临着特高拱坝、高水头泄洪消能、高山峡谷、高陡边坡、高地应力、深部裂∩隙等“五高一深”的工程技术 挑战。

                        建设中,雅¤砻江水电攻克了各项重大技术难题,创造了多〒项“世界第一”,高质量建成了锦屏一级水电站,并实现了工程与自然和谐共处。

                        锦屏二◢级水电站4条引水隧洞加1条排水洞◣和2条辅助洞,总长近120公里,是世界规模☆最大的水工隧洞群。引水隧洞最大埋深※2525米,埋深大于1500米洞段占隧洞总☆长约75%,是世界上平均埋深最大的水工隧洞群工程。


                九乐棋牌

                我来贡献水轮机


                       锦屏較遠水电站包括锦屏一级和二级水电站,总装机840万千瓦。锦屏一级水电站位于四川省凉山州◣盐源县与木里县交界处,混凝土双曲拱①坝坝高305米,为世界同类坝型中第一高坝∩。九乐棋牌为锦屏一级水电站研制提供了6台60万千瓦水轮机。


                       2013年8月24日,九乐棋牌所属企业东方电机为锦屏一级电站提供的首台水轮机组顺利通过72小时№试运行,具备正式上网条件。2014年7月12日,雅砻江锦屏一♂级水电站最后一台机组结束72小时试运行↘正式投产。至此,锦屏一级水电站6台60万千瓦机组全部投产,平均年发电〇量将达166.2亿千瓦时,送往华东和川渝电网。


                中核集团

                我来贡献实验设施※


                      2019年5月26日,由中核集团原子能院自▲主研制的强流高压型加速器通过验收,综合性能达到国际同类装置的先进水平,安装于锦屏深地↙实验室,投运后将成为目前世界上束流强度最↑高的地下实验●设施。

                      强流高压加速器安装于锦屏深地实验室后,将吸引大批国内外一流的科研团队】利用该设∑施开展物理实验。该项目形成的高压加速器技术,也可应2013用于离子注入、核材ξ料辐照筛选、材料改性、中子产生等多个领域。

                      该加速器可以产生质子」和氦离子等多种束流,运行〓稳定可靠。


                中国铁建

                我来贡献地下城


                锦屏水电㊣ 站引水隧道最大埋深2525米,由中国铁建十八局承建。



                用于锦屏二级电站隧洞群的大直径TBM

                       通过科技◤攻关,中国铁建的建设者解决了高埋深、高地应力、高压涌水、高水头和大容量机组设计与制造等世界级技术难●题,成功攻克世界上综合规模最大的水工隧洞群。

                     在雅砻江流域水电开发有限公司和清华大学的统一筹划『下,在锦屏山中规划布置锦屏地下实验室,同时利用□锦屏地下实验室超深埋的先天有利条件◇,开展基础物理、高精材料与新学科研究等方面的试验研究工作。因此,中国首个极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”由此诞生。该工程同样由中国铁︼建十八局承建,2014年11月开始施工,2016年11月10日完成所有施工任务,2017年2月21日通过验收,并交付业主及清华大学投入使用。

                新闻過了整整半個時辰多一点:如何寻找》暗物质?

                01什么是暗物质?

                      这个地下实验室目前主要开展◣的是暗物◥质研究。什么是暗物质?人们对它的认识大多来自科幻作品,电影《变形金刚》中,机器人禁闭用暗物质作为燃料驾驶飞船在宇宙中穿梭。在世界物∴理学领域,暗物质一直是个谜,由于抓取难度大,据说每年3000万次抓取事件,和暗物质有关的不到1次,到目前为止,世界上也没有人真正捕捉╱到它。

                      暗物质在宇宙中无处不在,只不过『看不到。我们能看到的普通物质在整∩个宇宙中只占不到5%。剩下95%的都看不到,科学家们称为暗物质和暗能量。这里所说的“看不见”,不单⌒ 说用我们的肉眼看不见,而是不论探测什么波段的→电磁波,比如无线电、红外线、紫外线、X射线等,都看不到它。

                      人类关于暗物质的研究可★以追溯到80多年前,那时的天文学家意识到,星系中恒星的运动全文字無錯首發小說 速度实在是太快了,如果不是因为什么神秘的力量抓住了它,它们很有可能飞出去。然▼而到目前为止,仍然没有任何ζ人知道这股神秘的力量是什么。国际的研究从未停止,但是目前成果很小。


                02怎么寻找暗物质?

                      发现并研究暗物质,可能引发物理学〗的革命。目前,暗物质探测︽方法大体分为“上天”“入地”和“人造暗物质”三种。

                      锦屏地下实验室探测暗物质的方法属于“入地”。锦屏地下实验室隐藏在3000米高的山体下,巨大∏的岩层成为宇宙线的天然屏障,宇宙线通量为地面宇宙线通量水平的亿分之】一,可以屏蔽大量的宇宙线粒子。由于暗物质的声音实在太小,探测难度极大。这就好像在人声鼎沸的体育场里面看比赛,还要听清一根几毫米细的针掉落的声音。因此要ぷ想探测它,需◣要把周围的干扰物质去掉。这些干扰物质包括宇宙线粒子、中子、伽马射线等。


                       进入锦屏地下实验室【,穿过几道铝合金门之后,一个神秘的空间展劉沖天一愣现眼前。清华大学工程物理系研↓究员岳骞介绍,为了去掉干扰物质,这个∩神秘空间设置了重重防护盔甲。第一层是天然岩石屏障;第二层是50厘米厚的混凝土;第三层是1米厚的聚乙烯,用于屏蔽◤中子;第四层为20厘米厚的铅房子,用于屏蔽伽马射线◤;第五层20厘米厚的含硼①聚乙烯,用于吸收热中子;第六层为10厘米厚的铜房子,用于屏蔽外部铅和含硼聚乙烯的伽马射线。


                      在重重保护的最里面,放置的就是暗物█质探测器。“暗物质探测器的工作原理简单来说就是‘守株待兔’。”实验室研究人员景◣明坤说,探测器可以记录下所有与它产生碰撞的信号,如果有与普通物质不同的信号,那么就有可能是暗物质。“我们正在等待一次可以载入史册的碰撞。”

                03升级之后的实验室有何变化?

                      2014年,中国锦屏地下实验室︻启动二期扩建工程,地下可用实验空间由之前的↑4000立方米增加到30万立方米。今日正式启动国家重大科技基础设施项目建设,意味着从校企合作转变为国家平台,将为我国□ 粒子物理和核物理领域的重大基础前沿物理问题研究提⌒供平台支撑。

                      以清华大学卐来说,目前放置△的暗物质探测器为10公斤量级的高纯锗阵列,二期投运之后,将采用1吨量级的高纯锗阵列,是目前的1000倍。“这将极大加速发现∩暗物质的时间,缩小发现暗物质的范围。”实验室研究人员●说。

                      不光是实验室面∑ 积的扩大,还将实现研究范围的提升。二期项目将提供一个近零宇宙线本底的地下辐射计量平台,为我国建设完善的辐射计量基准提供实施条¤件,推动海⊙洋科学、材料科学、环境科学、生物学等交叉领是公子域的研究,为这些学科领域提供一个国际@一流的交叉创新平台。

                      锦屏地下实验室项目相关负责人表示,项目建∞设完成后将具备国际领先的深地物理实验综合条件,有望成为♀世界深地物理实验的中心,推动我国开展国际级大科学合作,吸引国内外顶尖学者前往开展前沿物理实验,为取得重大物理突破提供基础设施保障。