锦屏大设施正式投入科学运行 首批10个实验项目组进驻极深地下实验空间

四川凉山，雅砻江河谷深切，地形陡峻。这里建造了世界上埋深最大的水工隧道群，最大埋深超2400米。2020年12月，锦屏大设施在这里开工建设，在地下2400米扩挖实验空间。

12月7日，记者从雅砻江流域水电开发有限公司获悉，世界最深、最大的地下实验室——锦屏大设施于当日正式投入科学运行。首批来自清华大学、生态环境部、北师大等单位的10个实验项目组进驻极深地下实验空间。

锦屏大设施，为中国锦屏地下实验室二期，极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施。这是“十三五”时期国家优先建设的重大科技基础设施，也是国内第一个极深地下实验室基础设施建设项目，还是国际上最大规模建设具有极低辐射本底的综合实验设施。

实验项目组入驻后，将全力突破关键性核心技术，为我国应对深地科学国际科技竞争、实现高水平科技自立自强注入坚强动力。

打造世界深地科研中心

可用实验空间增加到33万立方米

中国锦屏地下实验室位于四川省凉山州锦屏水电站锦屏山隧道中部埋深2400米处，图为锦屏山交通隧道东端。

据悉，锦屏地下实验室是我国首个极深地下实验室，锦屏大设施是中国锦屏地下实验室二期项目。实验室位于四川凉山锦屏水电站锦屏山隧道中部地下2400米处，以锦屏山为天然平台，以水电站深埋长隧洞为基础。

与国际上其他地下实验室相比，中国锦屏地下实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、辐射本底最低、可用空间最大，还具备交通便捷、电力及水源充足、基础设施完备等优势。

中国锦屏地下实验室一期外观。

2010年12月，中国锦屏地下实验室建成投运，成为我国首个、世界最深的地下实验室。2014年，清华大学与雅砻江公司规划建设实验室二期项目，将地下可用实验空间由原来的4000立方米增加到33万立方米。在二期工程基础上，双方提出建设国家重大科技基础设施——“锦屏大设施”项目，并获得国家批复，成为一项新的国之重器。

实验室主任、北京师范大学党委书记程建平表示，锦屏大设施作为粒子物理和核物理领域的“国之重器”，为暗物质、中微子、核天体物理等前沿物理科学研究提供了极低辐射本底实验条件。

位于中国锦屏地下实验室二期的粒子和天体物理氙探测实验PandaX-4T实验装置。

同时，作为开放共享的大科学装置，锦屏大设施也为深地岩体力学、深地医学等深地科学提供了绝佳的研究平台。

未来，实验室将成为多学科交叉的世界级深地科学研究中心，对我们国家探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革、推动科技创新，具有非常重要的意义。

攻克“地下2400米”极限挑战

建设最“纯净”实验室

中国锦屏地下实验室所在的锦屏山交通隧道。

深地实验设施项目对科学实验是优势，对工程建设却是挑战。在地下2400米，锦屏山厚实的大理岩能隔绝大部分宇宙辐射，但岩体却会产生具有放射性的“氡气”，影响到实验的精度。与此同时，锦屏大设施建设使用的建筑材料及机电设备同样会引入新的放射性源头，必须严格控制。此外，地下洞室空间有限、环境复杂，进一步增加了工程建设难度。

据雅砻江公司相关负责人介绍，通过与清华大学、中建三局等施工单位开展联合技术攻关，创新防水抑氡工艺、研发低本底设备材料、打造“世界最深智能工地”。

科研人员在中国锦屏地下实验室开展相关实验。

项目施工中，创新使用10层材料，在10万平方米的洞室表面层层设防，屏蔽岩石产生的水和氡气，氡气抑制率达99％。为实现更低的辐射本底要求，所有设备、材料均为定制，并成功研发生产出低辐射水泥、金刚砂、岩棉及一批低辐射机电设备，均为国际首创，最大限度控制实验室辐射本底，打造最“纯净”实验环境。

同时，建设各方深入推进工程建设智能化，实现“智慧工地”“BIM协同设计”“智能交通与环境监测”一体化协同，极大提高了施工效率和质量管控水平。

目前，项目建成全球最大的物理实验液氮恒温罐和聚乙烯屏蔽舱，建成了全球最长距离新风供风系统，有效解决了地下实验空间环境辐射精准控制难题，极大推动了深地工程建设技术进步。

中国锦屏地下实验室布置示意图。

在中国工程院院士、中国辐射防护学会理事长罗琦看来，通过一系列关键技术攻关和智能建造技术的应用，已经将锦屏大设施建设成为具备“极低环境氡析出”“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，对我国深地基础科学研究起到极大推动作用，也为我国辐射防护科学事业提供了国际水平的平台。

图片由雅砻江公司提供