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去世界最深最大地下實驗室探測暗物質

2024-05-13 19:07:28
軍事文摘·科學少年 2024年4期
關鍵詞:實驗室物理實驗

空間相當于8艘中型航母的排水量

2010年,中國錦屏地下實驗室一期建成投運,2014年規劃建設實驗室二期項目將地下可用實驗空間由原來的4000立方米增至33萬立方米,其空間相當于8艘中型航母的排水量,意味著可以安裝更大的探測器。

世界最深的安靜環境

錦屏地下實驗室向下埋深2400米,是世界最深的極深地下實驗室,克服了涌水、巖爆等地下工程施工中的“頑疾”,2400米厚的巖石有效阻擋了宇宙射線,錦屏地下實驗室的宇宙線通量是地面的億分之一,是意大利格蘭薩索實驗室的百分之一,是日本超級神岡實驗室的千分之一,為開展暗物質探測提供了近乎絕對“安靜”的實驗條件。

暗物質是指人類肉眼看不到,且使用天文望遠鏡和電磁學手段觀測都無法捕捉到的物質,被形象地稱為“宇宙幽靈”。浩瀚宇宙中,可見物質僅占整體宇宙質量的5%,其余都是暗物質和暗能量。

強大的屏蔽力

錦屏山巖體主要由大理巖構成,自身輻射低。實驗室創新使用10層復雜結構做“防護罩”,屏蔽山體產生的水和氡氣,氡濃度是國家建筑標準的十五萬分之一。實驗裝置區域氡濃度不大于1mBq/m?,最大程度保證了暗物質探測實驗所需的環境。

全球最長距離的新風供風系統

實驗室建有全球最長距離的新風供風系統,長度超9千米,每小時可送新風45000m?,保障“地下工作者”可以“自由呼吸”。

位于錦屏地下實驗室二期的中國暗物質實驗CDEX-1T大型液氮恒溫器建有全球最大的物理實驗液氮恒溫器,容積為1725m?,相當于一個標準游泳池,這意味著更大的高純鍺探測器將被用于實驗。

目前,錦屏大設施正式投入科學運行,首批10個實驗項目組進駐,作為國之重器,錦屏大設施今后將發展成涵蓋粒子物理、核天體物理、宇宙學、生命科學、巖石力學等多學科交叉的世界級深地科學研究中心助力國家科創平臺“跨越式提升”。

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