世界“最深、最凈”暗物質實驗室擴建
- 發佈時間:2014-08-02 10:31:10 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報北京8月1日電 (記者林莉君)中國錦屏地下實驗室,這個因探測暗物質而建的“最深、最凈”地方,是中外物理學家眼中的實驗天堂。1日,記者從清華大學獲悉,該校與雅礱江流域水電開發有限公司在成都簽署共同建設“中國錦屏地下實驗室”二期合作協議,標誌著中國錦屏地下實驗室擴建工作正式啟動。
中國錦屏地下實驗室利用為水電站修建的錦屏山隧道建成,垂直岩石覆蓋達2400米,是國際上岩石覆蓋最深的地下實驗室,也是我國首個極深地下實驗室。由清華大學與雅礱江流域水電開發有限公司(時為二灘水電開發有限責任公司,2012年更名)共同建設,于2010年12月投入使用。
“只有在這樣的極深地下實驗室裏,高能量的宇宙線才能夠被盡可能地遮罩,為暗物質探測等重大基礎性前沿課題研究提供儘量‘乾淨’的輻射環境。而且經過測量發現,錦屏地下實驗室周圍的岩石純度非常高,這是一個‘乾淨’的地下實驗室所必須具備的另一項重要指標。”錦屏地下實驗室主任、清華大學教授程建平告訴科技日報記者。
實驗室建成後,清華大學主導的中國暗物質實驗(CDEX)在這裡盡情“施展拳腳”。CDEX于2013年9月在國際權威物理期刊《物理評論D》上發表首個研究成果,這是我國第一個自主開展暗物質實驗研究的物理結果,該實驗成果在低能區達到了國際一流水準,確立了CDEX實驗組在國際暗物質探測領域內第一陣營的地位。
“我們用的高純鍺探測器是自主研發的,將近1公斤,是世界上單體品質最大的點電極高純鍺探測器。要進一步提高暗物質探測的靈敏度,取得突破性的暗物質研究成果,必須建設噸量級的探測器。但是,錦屏實驗室已經沒有足夠的空間來容納噸量級探測器系統了。”參與CDEX研究的清華大學工程物理系副教授岳騫在接受科技日報記者採訪時説。
中國錦屏地下實驗室約4000立方米的地下空間,“已經基本用盡,當時並沒有想到實驗室會在5年後迎來二期建設的啟動。”程建平坦言,“我們當時就是基於開展暗物質研究的需要,決定建設一個能夠進行暗物質研究的地下實驗室。但是,現在物理學乃至整個自然科學研究領域,對這種極深地下實驗室的需求越來越旺盛。國內外多個學科的許多研究團隊都提出了在該實驗室開展科學研究的意向。”
清華大學與雅礱江流域水電開發有限公司經過反覆調研論證,決定利用錦屏水電站施工隧道,共同建設中國錦屏地下實驗室二期工程。中國錦屏地下實驗室二期工程將包括4組共8個實驗室及其輔助設施,總容積將達到12萬立方米,能夠容納更多的深地科學領域實驗項目同時開展,建成後將有望逐步發展成為國家級的面向世界開放的基礎研究平臺。
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