陳科?劉俠?科技日報實習記者 李詔宇

12月7日，國家重大科技基礎設施、中國錦屏地下實驗室二期極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施（以下簡稱錦屏大設施）土建公用工程完工，并迎來首批10個實驗項目組入駐。這標志著世界最深、最大的極深地下實驗室正式投入科學運行。

該實驗室未來將開展哪些科學研究？位于地下2400米的最純凈實驗室如何建成？記者采訪了相關專家。

位于中國錦屏地下實驗室（CJPL）二期的中國暗物質實驗CDEX-1T大型液氮恒溫器。雅礱江流域水電開發有限公司供圖

打造世界深地科研中心

錦屏地下實驗室位于四川涼山錦屏水電站錦屏山隧道中部地下2400米處，以錦屏山為天然平臺，以水電站深埋長隧洞為基礎建設。2010年12月，中國錦屏地下實驗室（一期）建成投運，這是世界首個最深地下實驗室。

2014年，清華大學與雅礱江流域水電開發有限公司（以下簡稱雅礱江公司）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立方米增加到33萬立方米。在二期工程基礎上，雙方提出建設國家重大科技基礎設施——錦屏大設施項目，并獲得國家批復。

在12月7日舉行的首批實驗項目組入駐儀式上，來自清華大學、生態環境部、北京師范大學、中國原子能研究院、上海交通大學、四川大學、中國科學院大學等單位的實驗項目團隊同時入駐。未來錦屏大設施內將開展哪些科學研究？

錦屏地下實驗室主任、北京師范大學黨委書記程建平表示，錦屏大設施作為粒子物理和核物理領域的“國之重器”，為暗物質、中微子、核天體物理等前沿物理科學研究提供了極低輻射本底實驗條件。“作為開放共享的大科學裝置，錦屏大設施也為深地巖體力學、深地醫學等深地科學提供了絕佳的研究平臺。”程建平說，實驗室將成為多學科交叉的世界級深地科學研究中心，對我國探索未知世界、發現自然規律、實現科技變革、推動科技創新，具有重要意義。

建設最“純凈”的實驗室

在地下2400米建設實驗空間33萬立方米的錦屏大設施，可謂困難重重。不僅面臨巖爆、涌水等一系列難題，錦屏山厚實的大理巖還會產生具有放射性的“氡氣”，影響科學實驗的精度。

“我們與清華大學、中建三局等施工單位開展聯合技術攻關，創新防水抑氡工藝、研發低本底設備材料。”雅礱江公司錦屏地下實驗室建設管理局局長李名川說，錦屏大設施建設中，團隊創新使用10層材料，在10萬平方米的洞室表面層層“設防”，屏蔽巖石產生的水和氡氣。“施工中，我們對防水抑氡構造的5萬余米拼接焊縫、穿過防水結構的20多萬個膨脹螺栓和5萬多根錨桿，逐一進行復檢，最終實現氡氣抑制率超99％。”

為實現更低的輻射本底要求，施工人員不僅定制了所有設備、材料，還研發生產出低輻射水泥、金剛砂、巖棉及一批低輻射機電設備。“這些設備均為國際首創，最大限度控制了實驗室輻射本底，打造最‘純凈’實驗環境。”雅礱江公司錦屏地下實驗室建設管理局工程建設部副主任李宏璧說。

由于錦屏大設施空間容積達33萬立方米，正常情況下需風量高達24000立方米每小時。在距地表2400米的地下，新風從何而來？中建三局錦屏大設施二標項目經理王偉說，目前錦屏大設施新風系統是全球最長距離的新風供風系統。源源不斷的地表新風，可經過長達9千米的新風管道和內部超過1.5千米的送風管道送達各個實驗洞室。

中國工程院院士、中國輻射防護學會理事長羅琦表示，錦屏大設施已建設成為具備“極低環境氡析出”“極低環境輻射”“超低宇宙線通量”“超潔凈空間”等多種優勢的國際一流深地實驗室，將對我國深地基礎科學研究起到極大推動作用，也為我國輻射防護科學事業提供了具有國際水平的平臺。