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12月7日,中国锦屏地下实验室二期迎来了首批实验项目组入驻。这是世界上最深、最大的地下实验室。来自清华大学、等高校和科研院所的10个实验项目组正式进驻,即将开始科学实验。
虽然深地实验设施项目对科学实验有很大的优势,但对工程建设来说也是一个巨大的挑战。在地下2400米的地方,工程建设者面临着一系列极限挑战。
在2020年12月,锦屏大设施正式开始建设。在地下2400米进行扩挖洞室的空间,他们面临着岩爆、涌水等一系列的难题。随着空间越大,垮塌的风险也变得更大。为了解决这个问题,项目各方采取了微震监测和解除应力爆破等一系列技术,最终安全地完成了洞室的扩挖。为了避免爆破振动对进行中的实验产生影响,建设者们像雕花一样,精心组织施工,以保护古建筑物的标准进行施工。
在实验室的上方,2400米的岩层可以隔绝大部分宇宙辐射。但是岩体本身也会产生放射性的氡气。尽管覆盖实验室的大理岩的放射性很低,但为了创造一个最纯净的实验环境,项目各方联合开展了技术攻关,创新防水抑氡工艺,并研发出低辐射设备材料,打造了一个具备多种优势的国际一流深地实验室。
锦屏地下实验室管理局局长李名川介绍说:“在项目的施工过程中,我们创新地使用了10层材料,在10万平方米的洞室表面设置了防护层。施工设备和材料都进行了定制,并成功研发生产了低辐射水泥、金刚砂、岩棉以及一批低辐射机电设备,这些都是国际上首次创造。从辐射的角度来看,这为科学家们提供了一个极为纯净的环境,可以将他们的实验精度提高上百倍。”
经过三年多的努力,该项目建成了全球最大的物理实验液氮恒温罐和聚乙烯屏蔽舱,还建成了全球最长的新风输送系统,极大地推动了深地工程建设技术的进步。
目前,锦屏大设施已经建设成为一个具备“极低环境辐射”、“超低宇宙线通量”、“超洁净空间”等多种优势的国际一流深地实验室,相信它将对我国的深地基础科学研究起到极大的推动作用。