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清華大學暗物質實驗團隊在進行試驗調試

來源:豐采網??作者:豐采網 ??2023-09-26 閱讀:1183

  

新華社成都9月25日電(記者薛晨)日前,記者來到位于四川省涼山彝族自治州的雅礱江錦屏水電站,乘車進入錦屏山隧洞中部,實地探訪地下2400米深

處的中國錦屏地下實驗室二期項目建設現場。項目施工近期取得突破性進展——全球最大的聚乙烯屏蔽艙建成,這標志著實驗室艙體進入潔凈實驗室施工階段。

  中國錦屏地下實驗室深藏于山體覆蓋厚達2400米的“極深地下”,這里宇宙線通量只有地面的一億分之一。由清華大學和雅礱江流域水電開發有限公

司共同建設的實驗室一期于2010年底建成投入使用,實驗廳容積約4000立方米,填補了我國深地實驗室的空白,目前已取得多項科研成果,在較短時間內

推動了我國暗物質直接探測實驗從無到有,并達到國際先進水平。

  清華大學暗物質實驗團隊在進行試驗調試。新華社記者 薛晨 攝

  實驗室二期工程(極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施,簡稱“錦屏大設施”)于2020年12月正式開工,總容積約33萬立方米,計劃2024年建成

投入使用,將建成具備極低氡氣濃度、極低環境輻射、超低宇宙線通量、超潔凈空間等優勢的標準實驗室。除暗物質研究外,還將同步開展中微子探測、深

地醫學和巖石力學等領域科學研究,也為國家提供土壤、海水氣溶膠等輻射檢測。

  記者在實驗室二期建設現場看到,百余名建設者正在加緊進行實驗廳通風系統安裝和潔凈實驗室施工。置身其中,四個實驗大廳宛如四座地鐵車站,大

廳墻壁凹凸不平,表面被一層黃色的特殊材料覆蓋,充滿科幻感。在實驗廳B——超純材料中心,一邊是熱火朝天的施工景象,另一邊是已入駐的上海交通

大學PandaX實驗項目組正在調試三期液氙暗物質探測器,為下一階段“追尋”暗物質做準備。

  深地對科研是優點,但對工程建設卻是挑戰。為了保證更高水平的前沿物理實驗條件和實驗精度,項目建設施工方通過研發“防水抑氡”關鍵工藝、嚴

格選取低本底建造材料等措施,力爭減小對洞室原極低輻射環境的影響。“這些工程措施對科學實驗是遠遠不夠的,還需要一系列極深地下極低輻射本底屏

蔽裝置來實現更低的輻射本底要求,聚乙烯屏蔽艙建設就是保障建設最‘純凈’實驗室的關鍵一環。”施工單位中建三局錦屏大設施Ⅱ標項目總工程師譚雷說。

  正在施工中的中國錦屏地下實驗室二期工程。新華社記者 薛晨 攝

  據介紹,該聚乙烯屏蔽艙體長51.9米、寬9.78米、高7.9米,厚度均為1米,主要采用厚度為100毫米的高密度聚乙烯板無粘接鋪裝組成,總用量約為18

50立方米、重1800多噸。要建造這樣一個“龐然大物”,建設者們面臨諸多挑戰。

  為滿足“無通縫”的實驗要求,雅礱江流域水電開發有限公司和中建三局的項目團隊開發了工程建設智能管理系統,通過BIM信息技術把艙體拆解為上萬

塊,量身打造建設方案。為了找到符合低輻射要求的艙體搭建材料,項目團隊先后奔赴全國8個省份,篩選了60多家供貨商,才找到了一家穩定的貨源,為

屏蔽艙的建造提供保障。同時,雅礱江流域水電開發有限公司、清華大學、四川大學等單位通力合作,不斷攻關克難,采用力熱耦合理論,進行熱力學及蠕

變研究、模型分析計算,形成了符合聚乙烯屏蔽艙的有效處理方案。

  目前,實驗室大廳“防水抑氡”、鋼結構工程已完工,機電設備及管線正在搭建,實驗室二期項目建設進入最后沖刺階段。不久的將來,作為前瞻引領

型國家重大科技設施,中國錦屏地下實驗室將持續助力我國基礎科研實現突破創新,服務國家科技強國戰略。

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