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二期擴建，向成為全球深地科學(xué)研究中心進(jìn)發(fā)

暗物質(zhì)實驗取得的成果，推動了我國相關(guān)基礎(chǔ)前沿領(lǐng)域迅速發(fā)展，也吸引了更多科研需求。原有的暗物質(zhì)實驗要升級，還有核天體物理實驗、深地巖石力學(xué)實驗、無中微子雙貝塔衰變實驗……中國科學(xué)家渴望著這樣一個極深地下實驗空間。

4000立方米，顯得越發(fā)捉襟見肘。

2014年，清華大學(xué)和雅礱江公司繼續(xù)合作，開挖錦屏地下實驗室二期工程。

中國錦屏地下實驗室二期入口。攝影：張蓋倫

做這樣一個大工程，光有科學(xué)家團隊是不行的。他們必須充分整合資源，找到靠譜的合作伙伴，協(xié)同前進(jìn)。

好在，錦屏地下實驗室被列入了國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“十三五”規(guī)劃。它的正式名稱，叫極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設(shè)施。

從實驗室一期出來，往西端走上500米左右，就到了實驗室二期。它由4條子隧道構(gòu)成，總?cè)莘e達(dá)30萬立方米，被分成8個不同的主實驗廳和其他公共區(qū)域。

中國錦屏地下實驗室主任程建平曾對科技日報記者打過比方：如果實驗室一期是一套別墅的話，那么實驗室二期就是一個小區(qū)。小區(qū)內(nèi)，要容納更多的實驗團隊和實驗項目。

但新的難題接踵而至。比如說，通風(fēng)。

二期實驗空間從一期的4000立方米增加到了30萬立方米，在理論計算和研討以后，建設(shè)團隊決定安裝三根800毫米管徑的聚乙烯材質(zhì)的通風(fēng)管道，從西端雅礱江畔的攔污壩平臺經(jīng)由排水洞輸送新風(fēng)到實驗大廳，全長9公里。

中國錦屏地下實驗室二期CDEX合作組實驗大廳。攝影：張蓋倫

但是自錦屏水電站發(fā)電之后，這條排水洞，實際上處于半廢棄狀態(tài)。洞內(nèi)沒有照明和通訊設(shè)備，有淤泥和涌水，有廢棄的風(fēng)機、龍門架、鋼筋、混凝土殘渣，還有多處深坑、圍堰、涌水點和欄壩。2016年年初，建設(shè)團隊中的清華大學(xué)薛濤老師帶領(lǐng)兩位工程師，穿著連體防水服，帶著對講機、安全繩、救生衣、電筒和鐵鍬，進(jìn)入排水洞勘察。3個小時，他們穿過淤泥，淌過流水，一點點摸清排水洞洞內(nèi)情況，寫成了排水洞勘察報告，為通風(fēng)管道的修建，奠定了前期基礎(chǔ)。

現(xiàn)在，不同的科研團隊，帶著他們各自待解的謎題，等待進(jìn)入擴建后的中國錦屏地下實驗室。

5月下旬，科技日報記者來到地下實驗室二期B廳。在尚未完全建好的實驗室內(nèi)，上海交大牽頭的PandaX合作組已經(jīng)緊鑼密鼓開始了工作。

探測暗物質(zhì)是國際競爭性項目，其他國家也在發(fā)力。這讓科研人員不得不分秒必爭。

PandaX實驗升級后的4噸量級的液氙探測器正在緊張調(diào)試運行，等候暗物質(zhì)的“造訪”。“我們加班加點，但也踏踏實實。在保證安全的前提下，力爭早出結(jié)果?！?PandaX合作組一名研究人員向科技日報記者透露。

“我們在不斷地接近真相?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)物理與天文學(xué)院助理研究員王舟說。不管是合作還是競爭，人類都在為拓展認(rèn)知邊界而努力。但在他們內(nèi)心，還是存著為國爭光的念頭?！拔覀兿朐谌祟惪茖W(xué)史上，留下屬于中國人的一筆?！边@位年輕的女科研人員說。

CDEX的實驗也會升級到百公斤級甚至噸級的高純鍺陣列探測器，將探測靈敏度再提升兩個數(shù)量級。合作組的實驗大廳中，近八層樓高的液氮罐已矗立在基坑內(nèi)。罐內(nèi)，將要放入1000個高純鍺探測器。

“我們特別有信心，10年后，中國會有一個全球聞名的地下實驗室?！?/strong>李元景說得興奮。他設(shè)想著，把錦屏地下實驗室變成全球深地科學(xué)研究中心。