极深地下如何追“光”?从地下2400米实验室仰望星空
9月28日,由中央网信办网络传播局指导,国务院国资委新闻中心主办,人民日报新媒体中心、新华社新媒体中心、中国新闻网、人民网人民视频等主流媒体合作,中建集团联合制作,中国互联网发展基金会提供支持的“坐标中国”系列主题片第十六期,中国深度之《迈进深地》正式上线。
中建集团联合制作的《迈进深地》主题片在国资小新全媒体平台首发,国资委官网、学习强国平台开设专题页面展示,人民网、光明网、中国青年网、环球网等20余家主流媒体同步转发,今日头条、腾讯新闻、新浪新闻、搜狐新闻、网易新闻、百度等各大新闻客户端首页置顶推荐。微博主话题#坐标中国#热搜置顶,与#见证永无止境的中国深度##世界上最深最大的深地实验室##地下2400米深处的追光者#等相关话题当天阅读量达5525.2万。
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当我们抬头仰望星空
也许没有意识到宇宙正在加速膨胀
繁星正以惊人速度离我们远去
主导宇宙演化的洪荒之力到底是什么
占宇宙95%的暗物质与暗能量
究竟是怎样的存在
在位于雅砻江锦屏山隧洞中部
2400米的地下深处
中国锦屏地下实验室的
科学家们正在孜孜追求着答案
面对深地的极限挑战
工程师们正努力打造实验室二期
众志成城建设“国之重器”
为什么要建设深地实验室
在锦屏地下实验室建成之前
深地实验室是欧美发达国家的专利
2008年8月
国投雅砻江公司与清华大学共建锦屏实验室
通过科学论证解决安全风险
仅用一年半时间就完成了实验室一期建设
这个位于四川凉山彝族自治州
锦屏山隧道中部的实验室
深藏于山体覆盖厚达2400米的“极深地下”
这里宇宙线通量
只有地面的一亿分之一
成为全世界最深最大最“纯净”的
深地实验室
深地实验室里研发了哪些黑科技
这里是距离破解天体演化密码
最近的地方
2021年
中核集团中国原子能科学研究院和
中科院近代物理所在这建成
世界最强流深地核天体物理加速器
并成功出束
助力探索恒星能量来源和元素产生的奥秘
在暗物质研究领域
目前,清华大学、上海交大
已在该实验室取得近30项国际领先成果
助力我国暗物质研究从跟跑到领跑
在2400米深处建一座深地实验室有多难
2014年8月,实验室二期投入规划
地下可用实验空间由之前的4000立方米
增加到30万立方米
届时8个实验大厅
可同时容纳多个大型深地科学实验项目
并在一期、二期工程基础上建设
“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”
(简称“锦屏大设施”)项目
项目最终获得国家正式批复
并于2019年7月20日启动
中建集团旗下中建三局成为项目承建单位
深地对科研是优点
但对工程建设却是挑战
深地环境本身氡气含量偏高
富集效应会进一步增大氡气浓度
深地作业空间有限、洞室纵横、环境复杂
极大增加了工程建设难度
中建三局锦屏大设施项目团队
经过不断攻关
走出了一条自主创新道路
项目团队创新使用10层复杂结构
将岩石产生的水和氡气屏蔽在实验室之外
所有设备、材料均特殊定制
做到辐射最低
以保障未来科学实验的精度
深地建设现场400人
安全有序工作离不开智能建设的功劳
建设团队开发工程建设智能管理系统
打造世界最深智能工地
2024年实验室二期建成
将邀约更多国内外科研团队入驻
形成深地物理、生命科学、岩石力学
多学科交叉的世界开放共享科研圣地
更多阅读:地下深处,仰望星空
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在地下2400米的地方“仰望星空”,是因为地下实验环境能降低宇宙线对科学实验的干扰,中国锦屏地下实验室开展的实验研究,除控制宇宙线通量外,还需要严格控制“环境本底”,让实验处于“纯净”的环境中。
在这大山深处,隧洞之中,想要建设最“纯净”的实验室绝非易事。深地环境本身氡气含量偏高,富集效应会进一步增大氡气浓度,对实验产生干扰。同时,实验室建设所需的钢筋、水泥、骨料,以及实验仪器设备等都需要满足低本底要求,降低对实验的干扰。
成功的路上困难重重、满是荆棘。锦屏大设施工程建设在国内没有先例,没有任何借鉴的工法和标准,只能在实践中不断探索。深地环境对科研是优势,对工程建设却是巨大的挑战:空间有限、洞室纵横、环境复杂,极大增加了工程建设的难度。锦屏大设施对工程质量要求严苛,也对施工技术、工艺工法、施工组织等提出了更高要求。
3年来,各参建单位、高校、设计院通力合作,不断攻关,走出了一条自主创新道路,在满足地下实验室低本底辐射值、氡气抑制、表面洁净的基础上综合考虑防水措施,做到防排结合,刚柔相济,实验空间耐久适用,突破该项技术瓶颈,更是首创防水抑氡工艺。
处于地下深处的建设者们殚精竭虑、攻坚克难,极力破解着“挑剔”的建筑材料、设备、工艺、质量等方面的诸多难题。中建集团正在施工实验室二期,创新使用10层复杂结构,将岩石产生的水和氡气屏蔽在实验室之外,所有设备、材料均特殊定制,做到辐射最低,以保障未来科学实验的精度。实验室所用的建筑材料、实验器材等全部定制生产,每批次材料均需进行低本底辐射检测,在探测器核心区,要求放射性核素含量小于10微贝克(每秒有一个原子发生衰变时,其放射性活度即为1贝克)每公斤的超纯材料,非核心区材料也要求小于每公斤1毫贝克。
大国重器的建造离不开“大国脊梁”,在地下2400米,聚集着中国极深地下科研和建设的国家队,他们向极限挑战,建设世界最“纯净”实验室,众志成城打造出这座“国之重器”。
媒体来源:人民日报,国资小新,人民网
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