基本情况

 

    深地实验室是低宇宙线强度,低辐射本底的特殊环境,是开展粒子与核物理学、天体物理学及宇宙学等领域的暗物质探测研究、中微子物理实验研究等一些重大基础性前沿课题的重要研究场所,是岩体力学、地球结构演化、生态学等学科开展相关实验研究的重要环境,也是低放射性材料,环境核辐射污染检测的良好环境。深地实验室为一个国家提供综合性的重大基础科学和应用科学研究平台,是一个国家关键性的重大基础科学研究设施。因此建设和发展深地实验室值,对于推动我国重大基础前沿课题的科学研究意义重大。

    中国雅砻江流域水电开发有限公司(原名:二滩水电开发有限责任公司,2012年改为现名)为了建设大型水电站正在四川省凉山州锦屏山建设的锦屏隧道群为我国建设一个极深地下实验室提供了很好的机会。锦屏山位于成都市西南方向,距离成都市约500km,位于西昌市西北方向,距离西昌市约100km,是四川省西部雅砻江流域的一座大山,其顶峰海拔4410m 。雅砻江全长1571km,天然落差达3830m,水量充沛,水能资源蕴藏丰富。雅砻江在四川省凉山州境内,被巨大的锦屏山阻挡形成了长达150km的雅砻江锦屏大河湾。中国雅砻江流域水电开发有限公司承担全流域开发雅砻江水能资源的任务,拟在锦屏山两侧各建一个水电站,并开挖长达17.5km的锦屏引水隧道和交通隧道。2008年雅砻江流域水电开发有限公司在锦屏山建设的两条交通隧道成功贯通。锦屏交通隧道全长约17.5km,其中垂直岩石覆盖最厚的洞段岩层厚度达2.5km,是国际上岩石覆盖最厚的地下隧道,也是非常理想的极深地下实验室建设场所。锦屏隧道的建成,为我国地下实验室的建设提供了很好的条件。该实验地点可以开车直达,比在矿井中建设地下实验室工作更为便捷,而且锦屏隧道周围配套工作生活设施完善,是国际上综合条件最好的极深地下实验场所。

      

                       锦屏隧道地理位置图

            中国锦屏地下实验室一期空间容积约为4000m3,包括地下实验室入口隧道、连接隧道和主实验厅三部分,其中主实验厅的长度为40m,宽6.5m,高度为7.5m。地下实验室建设地点地质构造和岩石取样分析结果表明:中国锦屏地下实验室周围岩石整体由大理岩构成,其天然放射性杂质含量非常低。一些主要岩石放射性核素含量低于北京地表正常环境水平的约几十分之一到几百分之一,是一个非常好的天然低本底环境。

    中国锦屏地下实验室垂直岩石覆盖厚度达到2400m,世界最深,而且可以开车直接进入,交通便捷,综合条件世界一流为我国开展自主暗物质探测实验研究及其它低本底实验奠定了良好基础,将极大推动我国粒子物理学、天体物理学、宇宙学等相关领域重大基础前沿课题的开展,对于我国重大基础科学研究以及应用科学研究意义重大。国际著名的《科学》(Science, 《今日物理》(Physics Today)杂志对于中国锦屏地下实验室建设给予了高度关注和报道。 

    2008年下半年,清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司积极联系,通过多次深入交流和讨论,双方一致同意在锦屏隧道共同建立中国锦屏地下实验室(China JinPing Underground LaboratoryCJPL)。200958,清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司正式签署了“雅砻江流域水电开发有限公司与清华大学战略合作协议”(下图),并于2009813签订了《雅砻江流域水电开发有限公司清华大学关于共同建设中国锦屏极深地下暗物质实验室备忘录》。合作协议和备忘录的签订正式明确了清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司联合建设地下实验室的工作,并确定2009年底完成实验室土建工程。中国锦屏极深地下暗物质实验室将是我国首个极深地下实验室,也是世界上岩石覆盖厚度最大、综合配套设施最好的地下实验室,在先期开展暗物质直接探测实验研究的基础上,将可能逐步建设成为我国首个世界一流的科学与工程研究平台。

 

   雅砻江流域水电开发有限公司与清华大学战略合作协议签订仪式

  

           锦屏隧道剖面图及中国锦屏地下实验室位置示意图

              中国锦屏地下实验室宇宙线通量测量结果