热点关注:  
X射线 3D打印 中广核技 中国同辐 太赫兹 新冠疫情 粒子加速器 质子治疗 电子束辐照 放射性同位素 辐照交联 辐射剂量 直线加速器

园区建设 > 正文

国家重大科技基础设施“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”开工建设

暗物质 粒子物理 中微子实验
发布:2020-12-21 14:14:14     来源:中国电力报

2020年12月20日,国家重大科技基础设施——“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)在雅砻江锦屏水电站正式开工建设,标志着由清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司共同建设的中国首个、世界最深的极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”(二期)进入工程建设新阶段。

锦屏大设施开工建设(一)

建成后,有望成为世界深地物理实验中

锦屏大设施是“十三五”时期国家优先安排建设的重大科技基础设施,是国内第一个极深地下实验室基础设施建设项目,也是国际上第一次大规模建设具有极低辐射本底极端条件的综合实验设施。

锦屏大设施开工建设(二)

锦屏大设施项目面向超越当前粒子物理标准模型的新粒子和新物理的重大基础前沿研究,开展暗物质直接探测实验、无中微子双贝塔衰变实验,以及核天体物理领域关键核素合成过程和恒星演化等基础科学前沿研究,探究极深地下近零宇宙射线本底条件下各类基础前沿领域的新机理、新方法、新技术,发展极低辐射本底屏蔽新方法与新技术,为我国粒子物理和核物理领域的重大基础前沿物理问题研究提供平台支撑。

锦屏大设施开工建设(三)

锦屏大设施项目总投资11.9亿元。项目建设期5年,将于2024年12月正式投入运营。建成后,中国锦屏地下实验室可利用空间将达到30万立方米,地上辅助实验平台建筑面积将达到约4千平方米。

锦屏大设施开工建设(四)

锦屏大设施建设完成后,中国锦屏地下实验室将拥有国际先进的极低辐射环境检测、测试能力和国际一流的用户服务能力,将具备国际领先的深地物理实验综合条件,有望成为世界深地物理实验的中心。通过平台开放和资源共享,将推动我国粒子物理和核物理领域的重大基础前沿研究率先取得重大突破。同时,还可发挥国家重大科技基础设施的引领和辐射作用,形成多学科交叉融合、资源共享型的极深地下极低辐射本底研究中心、创新基地和综合实验平台,助力打造国际一流科技名片。

锦屏大设施开工建设(五)

产、学、研合作,有力助推国家基础科学研究

雅砻江公司把支持国家基础科学研究作为履行国企社会责任的重要抓手。中国锦屏地下实验室是国内首个校企共建的国家重大科技基础设施项目,是雅砻江公司以产、学、研合作方式助推国家基础科学研究的重大举措,开辟了国有大型企业支持国家基础科学研究的先河。

2009年,清华大学与雅砻江公司合作,在位于四川凉山的锦屏二级水电站辅助洞中部的地下2400米处修建极深地下实验室。实验室以锦屏山为天然屏障,以锦屏二级水电站贯穿锦屏山的深埋长隧洞为基础。与国际上其他的地下实验室相比,中国锦屏地下实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间最大,并且具备交通便捷、电力及水源充足、基础设施完备等优势。

中国锦屏地下实验室(二期)清华大学实验室液氮恒温器

2010年12月,中国锦屏地下实验室(一期)建成投入使用,成为我国首个、也是世界最深的地下实验室,为中国重大基础前沿研究提供了一个重要的平台。随着中国锦屏地下实验室在国内外的科学影响力日益扩大,已有多个国内外科研机构和合作组向锦屏实验室提出实验空间的使用需求。规划建设一个更大空间,容纳更多实验组的实验室二期项目,成为学界共同的需求。2014年,清华大学与雅砻江公司再次签署协议,共同建设“中国锦屏地下实验室”二期工程,将地下可用实验空间由原来的4000立方米增加到30万立方米。

中国锦屏地下实验室(一期)

在锦屏地下实验室一期、二期工程的基础上,清华大学会同雅砻江公司提出了建设“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”项目。该项目于2016年在《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》中正式发布,之后项目通过了教育部的评审,并获得国家发改委的正式批复。2019年7月20日,锦屏大设施项目正式启动。

中国锦屏地下实验室(一期)

基于中国锦屏地下实验室项目,我国暗物质研究进展迅速

中国锦屏地下实验室一期建成投运以来,已经开展了清华大学主导的高纯锗直接探测(CDEX)、上海交通大学主导的液氙直接探测(PandaX)等暗物质直接探测实验,以及清华大学主导的锦屏中微子实验等。目前, CDEX和PandaX两个实验组已累计获得数十项主要成果,在较短时间内推动我国暗物质研究从无到有,并达到国际先进水平,部分成果还取得了国际领先地位。

中国锦屏地下实验室(一期)

其中,CDEX实验组2013年发表了我国首个暗物质直接探测研究成果,2018年给出了4-5吉电子伏特范围内自旋无关暗物质直接探测灵敏度世界最好结果,并在多个国际学术期刊上发表暗物质探测重要研究成果。2015年,PandaX实验组建造完成当时世界上最大的半吨级液氙暗物质探测器,之后两次发布了当时世界上最为领先的暗物质探测结果,PandaX被认为是中国粒子物理方面的代表之一。

中国锦屏地下实验室面向世界科技前沿、面向国家重大需求,在国内外拥有很高的知名度,受到国内外科学界瞩目。国内外媒体、科学家以“清华精神、雅砻江速度”“弯道超车”等词语来称赞中国锦屏地下实验室的建设。锦屏作为深地科学研究的前沿阵地逐步为世界所熟知,雅砻江水电品牌国际知名度也籍此进一步提升。

作者:于步亚 周济芳 徐健

推荐阅读

走近俄罗斯科学院核研究所:粒子物理研究的重镇

俄罗斯科学院核研究所(INR RAS)成立于1970年12月24日,是位于莫斯科的一个大型粒子物理研究中心,也是众多国际研究项目的重要参与机构。 2021-01-13

江门将建成世界上最强大的中微子实验室之一

经过近6年开挖,在香港以西约150公里的中国南方,一个巨大的中微子实验室正在连绵起伏的山丘中成形。江门中微子实验(JUNO) 将成为世界上最强大的中微子实验之一。 2020-09-24
阅读排行榜