今年春節是中國錦屏地下實驗室二期於(yu) 2023年12月交付使用後的第一個(ge) 春節。正逢新春佳節，許多科研工作者仍然駐守於(yu) 此。

　　和一般實驗室不同，它位於(yu) 四川省涼山彝族自治州錦屏山內(nei) 部，2400米埋深下，是世界最深、最大、最“純淨”的極深地下實驗室。

　　“為(wei) 了探尋暗物質，我們(men) 日夜不休。”中國錦屏地下實驗室清華大學牽頭的CDEX暗物質實驗組研究人員景明坤說。

　　暗物質是什麽(me) ？

　　“我們(men) 對於(yu) 宇宙中95%的東(dong) 西還摸不著頭腦，暗物質研究是人類認識和了解宇宙的新出發點。”清華大學工程物理係教授、CDEX暗物質實驗組負責人、中國錦屏地下實驗室物理科學部主任嶽騫解釋，暗物質指的是人類肉眼看不到，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。

　　盡管這道“微光”不知道何時才能出現，但當前，暗物質研究已經成為(wei) 粒子物理學、宇宙學、天文物理學等學科的前沿課題。

　　國投集團雅礱江公司項目管理工程師李宏璧解釋，輻射在人們(men) 生活的環境中無處不在，“如果在日常環境中開展暗物質探測，難度不亞(ya) 於(yu) 在人聲鼎沸的足球場尋找一根繡花針落地的聲音”。想要直接探測到暗物質，十分困難。

　　一座能阻擋宇宙射線和自然環境輻射的實驗室，成為(wei) 探測暗物質的必要條件。

　　2008年，雅礱江公司為(wei) 水電工程而建設的錦屏山隧道貫通。清華大學的科研人員從(cong) 新聞中了解到，這一隧道長17.5公裏，上方被約2400米的大理岩所覆蓋，正是他們(men) 一直在尋找的絕佳科研場地。雙方一拍即合，同意在隧道裏共建我國第一座地下實驗室。

　　2010年12月，中國錦屏地下實驗室一期建成投運，其室內(nei) 宇宙射線通量僅(jin) 為(wei) 地表的一億(yi) 分之一，填補了我國深地實驗室的空白。

　　多年來，在此進行科研的清華大學、上海交通大學、中國原子能科學研究院等科研團隊不斷突破，取得了多項國際前沿的成果，他們(men) 對於(yu) 空間的需求也越來越大。

　　2020年，由清華大學作為(wei) 法人單位，雅礱江公司作為(wei) 共建單位、基於(yu) 中國錦屏地下實驗室二期建設的“十三五”國家重大科技基礎設施項目“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”)項目開工建設，次年更是被列入國家“十四五”規劃。

　　深地條件雖然有利於(yu) 探索前沿科技，但對工程建設卻是不小的挑戰。

　　李宏璧介紹，錦屏山岩體(ti) 內(nei) 的地下水量大、滲透性強，各個(ge) 洞室還分布著許多不規則的滲漏點。岩體(ti) 自身與(yu) 岩壁還會(hui) 滲水，持續析出氡氣，“這是一種有較強放射性的氣體(ti) ，會(hui) 對實驗裝置造成幹擾”。

　　“防水抑氡”成為(wei) 施工的大難題。

　　如今，走入錦屏大設施，11萬(wan) 平方米的洞室表麵已經被一層米黃色的特殊材料所覆蓋，像是覆上了一層光滑的乳膠，但仍保留了岩壁原先凹凸不平的觸感。

　　“凹凸排水板、土工膜、無紡布、噴塗速凝層……”中建三局錦屏大設施項目總工程師譚雷已經能準確複述實驗室“牆壁”所使用到的特殊材料，“就像是在岩壁上鋪了一層薄薄的雞蛋殼”。

　　“防水抑氡”的目標，被分解為(wei) 洞壁上的三層結構：防排水層、保護層和裝飾層。譚雷介紹，工程完成後，經過測試，圍岩釋放的氡氣，有99%被隔絕在實驗空間外。

　　譚雷表示，“雞蛋殼”與(yu) 常規的隧道施工工藝十分不同，他們(men) 並沒有在洞壁的基礎上進行二次襯砌，使得原本可能會(hui) 達到30-40厘米的結構，減少到了10厘米。

　　之所以如此設計，是為(wei) 了盡可能滿足實驗設備對麵積的需要。李宏璧表示，如今，錦屏大設施的實驗空間相較於(yu) 一期寬敞很多，有8個(ge) 約1000平方米的實驗空間，如果采用傳(chuan) 統結構施工，麵積會(hui) 小很多。

　　此外，實驗室是一個(ge) 追求極致“純淨”的特殊環境，項目建設的各種材料，都需要滿足低本底輻射的要求，即環境中原本就存在的放射性物質所產(chan) 生的輻射應處於(yu) 較低水平。

　　以施工最常使用到的水泥為(wei) 例，李宏璧告訴中青報·中青網記者，建設初期，因為(wei) 沒有符合要求的水泥，整個(ge) 項目停工待料了7個(ge) 月，“雖然各式各樣的水泥都有，但施工前我們(men) 測試了市麵上能買(mai) 到的水泥，95%都不符合低本底輻射的要求”。

　　景明坤的工作台上，擺滿了用圓形罐子裝著的建築材料樣品，他負責對工程可能使用到的物質進行本底檢測，“周圍天然的岩石輻射本底已經足夠低，因此我們(men) 要求，建築材料至少低於(yu) 周圍岩石輻射本底的三倍值”。

　　李宏璧介紹，為(wei) 了讓水泥輻射對實驗的影響降到最低，雅礱江公司和清華大學與(yu) 中建三局、水電五局等單位，聯合攻關(guan) 各種技術難題，最終研發出一款符合實驗室建設要求的水泥，“花了7個(ge) 月時間，終於(yu) 解決(jue) 了這一問題”。

　　但這並不是終點。李宏璧說，水泥研發成功後，運送來的每一車水泥成品，還是要經過嚴(yan) 苛的檢測，隻有確保水泥的放射性水平符合要求，才能使用。“合格率相當高，200車水泥中大約會(hui) 有1車不合格，且大多是運輸環節的問題，而不是研發、工藝環節的問題。”

　　“螺螄殼裏做道場”是這些實驗室建設者們(men) 最大的感受。

　　李宏璧算了一個(ge) 數：在錦屏大設施建設過程中，和水泥一樣，對各項指標有著嚴(yan) 苛要求的設備和建材，共有141項。

　　2015年畢業(ye) 後，景明坤來到錦屏地下實驗室。他深知探尋暗物質的不易，由於(yu) 暗物質與(yu) 普通物質反應率很低，目前的實驗所使用的高純鍺探測器，一直等著暗物質主動來“撞”。“我們(men) 像是在‘守株待兔’。”景明坤說。

　　嶽騫教授表示，在十幾年的堅持中，盡管他們(men) 沒有找到暗物質，但正一步步靠近真相。

　　持續十多年的努力，終有成果。在錦屏地下實驗室的科學家們(men) ，於(yu) 《物理評論快報》等物理學頂級期刊累計發表論文120多篇，其中多項物理成果國際領先。

　　對宇宙的探索，更不止於(yu) 暗物質。

　　錦屏地下實驗室管理局副總工程師申滿斌介紹，錦屏大設施將形成33萬(wan) 立方米的洞室空間，在這裏將打造包括暗物質、粒子物理、核天體(ti) 物理、深地醫學、深度岩石力學等在內(nei) 的多學科交叉的綜合研究平台。

　　未來，越來越多的“追光者”，將在這裏擁抱科學的無垠大海。

　　中青報·中青網見習(xi) 記者 劉胤衡 記者 王鑫昕 來源：中國青年報