锦屏地下实验室志在牵头国际大科学计划

 
 
锦屏地下实验室志在牵头国际大科学计划  
 

“中国锦屏地下实验室，具有世界最深的岩石覆盖、最大的可用空间、最小的宇宙线干扰，在未来相当长时间内，它都将是世界最重要的地下实验室之一。”全国政协委员、锦屏地下实验室主任程建平8日告诉科技日报记者，团队已经提出了“锦屏深地中微子和暗物质研究”国际大科学计划，期待进一步利用这一平台优势。

锦屏地下实验室位于四川凉山州锦屏山内，埋深2400米，栖身于长17.5千米的锦屏山隧道中部。这里有着开展中微子和暗物质直接探测实验的绝佳环境——厚厚的岩层，就是宇宙射线的天然屏蔽层。实验室内，宇宙射线通量可以降到地面水平的亿分之一。

程建平介绍，此前，清华大学领导的CDEX暗物质直接探测实验、上海交通大学领导的PandaX暗物质直接探测实验以及中国原子能科学研究院领导的JUNA核天体物理实验等，已在实验室一期开展研究。两个暗物质探测项目也都已取得了与国际并跑的研究成果。

更多研究组也在等待入驻这一“国之重器”——国内科学家提出的液氩暗物质实验计划、太阳中微子实验计划、无中微子双贝塔衰变实验计划、核天体物理实验计划……目前，锦屏地下实验室二期已经完成岩土施工，容积达30万立方米。“十三五”国家重大科技基础设施也将基于锦屏地下实验室建设，2020年底，其可具备实验项目入驻条件。

程建平透露，清华大学牵头的CDEX实验组正在推动吨量级高纯锗无中微子双贝塔衰变实验LEGEND合作组落户锦屏。这一合作组由中国、美国、欧洲等地区的四十多所大学和研究机构的数百位科学家组成。

LEGEND实验对物理灵敏度要求极高，放眼国际，只有两家深地实验室满足要求——锦屏地下实验室和加拿大斯诺地下实验室。而且，前者比后者有更深的岩石覆盖，更大的可用空间。“中国科学家深度参与了LEGEND合作组吨级实验探测的系统方案设计、核心技术研发、屏蔽方案设计等工作，我国在国际竞争中处于有利地位。”程建平说，如果我国能够在经费方面贡献相当份额，就可牵头领导这样的大型国际合作研究计划，“这方面的研究预计在未来二三十年将持续引领世界”。

在暗物质方面，我国中科院高能物理研究所的科学家也参加了液氩暗物质实验Darkside的国际合作研究，该研究主要由美国和意大利合作进行。该国际合作组未来或开展300吨级的液氩暗物质实验研究，锦屏地下实验室是可能的选址地之一。

实际上，经过数十年的发展，以无中微子双贝塔衰变实验和暗物质直接探测等为代表的前沿课题研究，在取得成绩的同时，也面临更大的挑战，需要世界各国科学家联合起来，利用最具优势的实验平台，共同攻克难题。

2018年，经中央批准，《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》正式印发。科技部国际合作司司长叶冬柏解读这一方案时指出，牵头组织国际大科学计划和大科学工程是解决全球关键科学问题的有力工具，可为解决世界性重大科学难题贡献中国智慧。

“锦屏地下实验室为我国科学家牵头开展深地前沿方向的国际大科学计划提供了‘得天独厚’的平台优势。”程建平期待，能把握好在物理学上的机遇，取得国际领先水平的成果，在世界粒子物理领域发出中国声音。

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