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冬日探秘世界最深实验室:中国锦屏地下实验室的科研突破
冬日的大凉山,风和日丽,温暖如春。从四川省凉山州西昌市驱车两个多小时,穿越牦牛山,跨越雅砻江,最终抵达锦屏山深处。这里是国投集团雅砻江流域水电开发有限公司修建的锦屏水电站所在地,也是世界上“空间最大”、“埋深最深”、“宇宙线通量最少”、“辐射本底最低”的锦屏地下实验室。
世界最深的实验室
越野车在隧道中穿行,这是连接锦屏一级、二级水电站的交通要道。当记者以为还需要继续往地下行驶时,司机师傅却宣布:“世界最深的实验室到喽!” 锦屏地下实验室二期内部经过了防水抑氡处理,10厘米厚的保护层微微泛黄,通道顶部和两侧布满了电力、消防、新风和空调管道。一路前行,除氡设施、实验设备、逃生舱等设施让人仿佛置身于科幻电影之中。
科研团队的坚守与突破
春节期间,上海交通大学PandaX粒子与天体物理氙探测实验团队的8名成员依然坚守在实验室,致力于搜寻暗物质和研究中微子性质。副教授王少博带领4名博士生进行巡检和现场运维工作。他自豪地介绍,这里的自然液氙探测器已经升级到第三代,实验水平已达到国际领先。
2024年,该团队首次探测到来自太阳硼8中微子相干散射信号,标志着我国暗物质测量灵敏度达到了新的里程碑。这一成果是唯一入选2024年美国物理学会十大科技进展的国内科研成果。
实验室的发展历程
中国锦屏地下实验室的诞生颇具传奇色彩。2008年8月8日,埋深2400米的锦屏山隧道贯通,当时清华大学的岳骞教授在韩国襄阳地下实验室租借了一个楼梯间,用5克高纯锗做实验。看到锦屏山隧道贯通的消息后,他立即组织团队前来考察。
在锦屏实验室一期,只有上海交通大学和清华大学的研究团队挤在狭长的过道里开展实验。如今,二期的空间从4000立方米扩大到30万立方米,规划了8个实验大厅,每个实验大厅宽14米、高14米、长60米,可以容纳更多的实验设备。同时,部分实验大厅还根据实验需求进行了扩挖。
设备升级与未来展望
2024年,中国原子能科学研究院JUNA锦屏深地核天体物理实验团队也在对科研装置进行升级:将离子源阶段引出电压从40千伏提升到80千伏,并新增一条气体靶束线。工程师曹富强表示,能量增加和气体靶的引入将为更多实验提供条件。
王少博透露,他们正在建设下一代数十吨级液氙实验探测器,届时实验灵敏度将远高于当前水平。他表示:“锦屏地下实验室让我国在暗物质研究领域实现了从追赶到领跑的跨越,这有力证明了高水平科技自立自强这条路我们走得通、走得好!”
成果与影响
据雅砻江公司锦屏地下实验室管理局副局长申满斌博士介绍,十多年来,入驻的清华大学、上海交大、中国原子能科研院等高校和科研院所的11个实验项目组取得了近50项国际领先的科研成果,助力我国暗物质及核天体物理前沿基础科学研究进入全球第一方阵,实现了从“跟跑”、“并跑”到“交替领跑”的跨越。
中国锦屏地下实验室不仅为科研工作者提供了优越的实验环境,也为国家科技进步贡献了重要力量。未来,这里将继续见证更多科研突破,推动我国在全球科技舞台上发挥更大的影响力。
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