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​2400米地下的中国锦屏极深地下暗物质实验室

摘要2400米地下的中国锦屏极深地下暗物质实验室 暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种已...

2400米地下的中国锦屏极深地下暗物质实验室

暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种已知的物质。宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%、占宇宙总质能的26.8%。

深地实验室是低宇宙线强度,低辐射本底的特殊环境,是开展粒子与核物理学、天体物理学及宇宙学等领域的暗物质探测研究、中微子物理实验研究等一些重大基础性前沿课题的重要研究场所。

中国雅砻江流域水电开发有限公司为了建设大型水电站,在四川省凉山州锦屏山建设的锦屏隧道群,为我国建设一个极深地下实验室提供了很好的机会。

锦屏山位于成都市西南方向,距离成都市约500km,位于西昌市西北方向,距离西昌市约100km。雅砻江全长1571km,天然落差达3830m,水量充沛,水能资源蕴藏丰富。

雅砻江在四川省凉山州境内,被巨大的锦屏山阻挡形成了长达150km的雅砻江锦屏大河湾。

中国雅砻江流域水电开发有限公司开挖长达17.5km的锦屏引水隧道和交通隧道,是国际上岩石覆盖最厚的地下隧道,也是非常理想的极深地下实验室建设场所,而且锦屏隧道周围配套工作生活设施完善,是国际上综合条件最好的极深地下实验场所。

中国锦屏地下实验室垂直岩石覆盖厚度达到2400m,世界最深,而且可以开车直接进入,交通便捷,综合条件世界一流,为我国开展自主暗物质探测实验研究及其它低本底实验奠定了良好基础。

中国锦屏地下实验室周围岩石整体由大理岩构成,其天然放射性杂质含量非常低。一些主要岩石放射性核素含量低于北京地表正常环境水平的约几十分之一到几百分之一,是一个非常好的天然低本底环境。

2008年下半年,清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司积极联系,通过多次深入交流和讨论,双方一致同意在锦屏隧道共同建立中国锦屏地下实验室(China JinPing Underground Laboratory,CJPL)。

2009年,暗物质实验室一期在锦屏山交通隧道中部启动建设,至2010年正式投入使用,填补了国内没有深地实验室的空白。

2010年底正式投入使用的一期实验空间为4000立方米。投用以来,清华大学牵头的中国暗物质实验(CDEX)和上海交通大学牵头的PandaX两个暗物质直接探测合作组已取得30多项国际领先的暗物质研究成果。

2020年12月26日,强流加速器在中国锦屏地下实验室成功出束,成为世界上最强流深地加速器,科学家在锦屏地下实验室开展了4个核天体物理关键反应实验。

这里不仅仅有暗物质的研究,还有中微子、核天体物理以及深地医学、岩石力学和地震,甚至包括芯片的研究,在这里也有相关实验。锦屏大设施作为前瞻引领型大科学装置,将为我国的基础科学研究提供重要平台,这个平台是独一无二的。


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