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錦屏極深地下暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室
實(shí)驗(yàn)室的話大家多多少少都應(yīng)該了解了一些，那么地下科學(xué)實(shí)驗(yàn)室呢?恐怕知道的人就不是很多了，今天就讓小編帶你領(lǐng)略一下這‘了不起的中國(guó)制造’———錦屏極深地下暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室。
在開(kāi)始聊它之前，我們應(yīng)該先知道它存在的緣由是什么。
那是因?yàn)槲覀兯熘牡孛嫔系膶?shí)驗(yàn)室，并不是進(jìn)行暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)的最理想場(chǎng)所，而地下實(shí)驗(yàn)室能夠做到的原因在于：位于地下深處能夠在很大程度上免受宇宙射線影響。宇宙射線干擾科學(xué)家證明暗物質(zhì)存在，暗物質(zhì)據(jù)信是構(gòu)成宇宙質(zhì)量的近四分之一。
暗物質(zhì)粒子每時(shí)每刻都在穿透我們的身體，但人體無(wú)知無(wú)覺(jué)。甚至只有最精密的儀器，才可能捕捉到它與原子核碰撞產(chǎn)生的微弱信號(hào)。
而這些信號(hào)，又散布于宇宙射線與探測(cè)器碰撞產(chǎn)生的大量背景信號(hào)中。它如同一束微光，只有在足夠黑的房子，用上足夠精巧的儀器，將一切推到極限，才可能“看到”。
在此之前，國(guó)際上美、英、法、意大利、加拿大、日本、印度、俄羅斯等很多國(guó)家都已經(jīng)建立起了很好的地下實(shí)驗(yàn)室，并取得重大的科研成果。而在去年，美國(guó)也在南達(dá)科塔州的黑山建立了一個(gè)深度約為2438米的地下實(shí)驗(yàn)室。日本也在2010年10月在位于岐阜縣飛鰭市神岡礦山地下，建設(shè)了XMASS地下實(shí)驗(yàn)室。英國(guó)一個(gè)深達(dá)350米的地下實(shí)驗(yàn)室也于2010年4月份啟動(dòng)使用。其目的都在于希望能夠成為在世界上最早發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的國(guó)家。我國(guó)之前還沒(méi)有很好的地下實(shí)驗(yàn)室，特別是極深地下實(shí)驗(yàn)室。因此很多領(lǐng)域的研究課題無(wú)法開(kāi)展，或只能與國(guó)外有條件的實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開(kāi)展研究工作。因此，在我國(guó)建立世界領(lǐng)先水平的極深地下實(shí)驗(yàn)室是十分必要的，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)重大基礎(chǔ)前沿課題的自主研究，以及應(yīng)用科學(xué)研究意義重大。
在2009年5月，清華大學(xué)與二灘公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。該協(xié)議中決定利用錦屏山隧道覆蓋厚度國(guó)際最大的地理?xiàng)l件，將宇宙射線通量降至地面水平的千萬(wàn)分之一至億分之一，為相關(guān)精密實(shí)驗(yàn)提供潔凈的地下實(shí)驗(yàn)環(huán)境。錦屏極深地下暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室是利用其所處地四川錦屏山之前與二灘水電站一同修建的長(zhǎng)達(dá)18公里的可通駛汽車的隧道建成，該隧道上方為厚達(dá)2500米的山體巖石，為建設(shè)需要隔絕穿透力極強(qiáng)的宇宙射線的極深地下暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室提供了優(yōu)越的環(huán)境。另外，與其他部分由礦井改建而成的地下實(shí)驗(yàn)室相比，錦屏極深地下暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室的交通更為方便，研究人員與科研設(shè)備可乘車進(jìn)入，不必靠電梯升降。
地下實(shí)驗(yàn)室一期建的一側(cè)立在隧道
實(shí)驗(yàn)室所在的錦屏山隧洞工程共有兩條交通隧洞、4條引水隧洞和1條排水隧洞，是世界上規(guī)模最大的水工隧洞群，需要克服高地應(yīng)力、高壓涌水等諸多難題。
其中難度最大的兩條交通隧道在2008年實(shí)現(xiàn)雙洞貫通(長(zhǎng)17.5公里)，隧洞的埋深大于1500米的洞段占隧道總長(zhǎng)的73.1%，最大埋深將近2400米，是中國(guó)第一、世界第二埋深的交通隧道，其工程之復(fù)雜程度不言而喻。
錦屏地下實(shí)驗(yàn)室一期就是利用了這條交通隧道，在其側(cè)面開(kāi)挖長(zhǎng)40米，寬、高各為6米的空間。這里的交通更為便利，搭乘汽車就能到達(dá)，而且在隧洞基礎(chǔ)上修建，節(jié)省了大量的資金、設(shè)備等的投入，也讓這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的初期投入得到了合理的控制。
與國(guó)外動(dòng)輒數(shù)億建設(shè)經(jīng)費(fèi)的地下實(shí)驗(yàn)室相比較，錦屏地下實(shí)驗(yàn)室可以說(shuō)是花了‘最小’的錢(qián)，卻辦出了‘最大’的事了。
目前在建的二期工程就是打算在一期4000立方米的基礎(chǔ)上擴(kuò)容到12萬(wàn)立方米。
錦屏地下實(shí)驗(yàn)室的二期工程包括4組共8個(gè)實(shí)驗(yàn)室及其輔助設(shè)施，能夠容納更多的深地科學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目同時(shí)開(kāi)展。而且這個(gè)實(shí)驗(yàn)室是面向世界開(kāi)放的，對(duì)歐美的相關(guān)研究人員而言，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室就是開(kāi)展此類研究的天堂，有一些美國(guó)物理學(xué)家甚至表示打算留在那里工作。
二期工程的完工和投入使用，意義重大。錦屏極深地下暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室的建標(biāo)志著中國(guó)擁有世界級(jí)高水平的潔凈低輻射平臺(tái)，已有能力自主開(kāi)展暗物質(zhì)探測(cè)等國(guó)際前沿基礎(chǔ)研究課題的投入使用，對(duì)于推動(dòng)中國(guó)重大基礎(chǔ)前沿課題的自主研究和應(yīng)用研究意義重大。
