Thông tin từ Tân Hoa Xã, ngày 7/12, một phòng thí nghiệp vật lý sâu 2.400m ở tỉnh Tứ Xuyên, Trung Quốc đã đi vào hoạt động, trở thành phòng thí nghiệm dưới lòng đất sâu nhất và lớn nhất thế giới.
Thành lập Trung tâm nghiên cứu khoa học dưới lòng đất sâu nhất thế giới
Phòng thí nghiệm ngầm Cận Bình là phòng thí nghiệm ngầm cực sâu đầu tiên tại Trung Quốc, và Cơ sở lớn Cận Bình là dự án giai đoạn hai của Dự án phòng thí nghiệm ngầm Cận Bình của Trung Quốc.
Phòng thí nghiệm ngầm Cận Bình được đưa vào hoạt động vào ngày 7/12.
Phòng thí nghiệm có tên gọi DURF nằm ở độ sâu 2.400m, đặt dưới núi Cận Bình ở Châu tự trị dân tộc Di Lương Sơn, tỉnh Tứ Xuyên. So với các phòng thí nghiệm dưới lòng đất khác trên thế giới, phòng thí nghiệm ngầm Cận Bình của Trung Quốc có độ phủ đá sâu nhất, dòng tia vũ trụ nhỏ nhất, phông bức xạ thấp nhất và không gian rộng nhất, đồng thời có ưu điểm về giao thông thuận tiện, đủ nguồn điện và nước, cơ sở hạ tầng hoàn thiện…
Được biết việc xây dựng Phòng thí nghiệm ngầm Cận Bình có từ đầu thế kỷ 21. Năm 2003, Công ty Phát triển Thủy điện Sông Á Long (gọi tắt là Công ty Sông Á Long) bắt đầu xây dựng hai trạm thủy điện đẳng cấp thế giới trên sông Á Long: Trạm Thủy điện Cận Bình I - đập cao nhất thế giới và Trạm Thủy điện Cận Bình II - trạm thủy điện chuyển dòng lớn nhất thế giới.
Đường hầm núi Cận Bình nối hai nhà máy điện dài 17,5km, có vỏ đá thẳng đứng cao 2.400m, là đường hầm dưới lòng đất có lớp đá phủ dày nhất và là địa điểm lý tưởng để xây dựng phòng thí nghiệm sâu dưới lòng đất.
Hình ảnh phòng thí nghiệm sạch thực nghiệm tại Cơ sở lớn Cận Bình.
Tháng 12/2010, Phòng thí nghiệm ngầm dưới lòng đất Cận Bình (Giai đoạn I) của Trung Quốc được hoàn thành và đi vào hoạt động, trở thành phòng thí nghiệm dưới lòng đất đầu tiên và sâu nhất thế giới của nước này. Năm 2014, Đại học Thanh Hoa và Công ty sông Á Long lên kế hoạch và xây dựng giai đoạn hai của dự án phòng thí nghiệm, tăng không gian thí nghiệm dưới lòng đất từ 4.000m3 ban đầu lên 330.000m3.
Trên cơ sở giai đoạn 2 của dự án, hai bên đề xuất xây dựng cơ sở hạ tầng khoa học và công nghệ quan trọng của quốc gia - dự án "Cơ sở lớn Cận Bình", đã được Nhà nước phê duyệt và trở thành tài sản quốc gia mới.
Ông Cheng Jianping, Giám đốc phòng thí nghiệm và Bí thư Đảng ủy Đại học Sư phạm Bắc Kinh, cho biết cơ sở Cận Bình, với tư cách là “tài sản quốc gia” trong lĩnh vực vật lý hạt nhân, cung cấp bức xạ cực thấp cho nghiên cứu vật lý tiên tiến về vật chất tối, neutrino, vật lý thiên văn hạt nhân,... Là một cơ sở khoa học mở và quy mô lớn được chia sẻ, Cơ sở lớn Cận Bình cũng cung cấp một nền tảng nghiên cứu tuyệt vời cho các ngành khoa học về lòng đất sâu như cơ học khối đá đất sâu và y học về lòng đất sâu. Trong tương lai, phòng thí nghiệm sẽ trở thành trung tâm nghiên cứu khoa học lòng đất sâu đa ngành, đẳng cấp thế giới.
Vượt qua thử thách khắc nghiệt “2.400m dưới lòng đất”
Dự án cơ sở thí nghiệm sâu dưới lòng đất là điều kiện thuận lợi cho thí nghiệm khoa học nhưng lại là thách thức về mặt xây dựng kỹ thuật. Ở độ sâu 2.400m dưới lòng đất, lớp đá cẩm thạch dày của núi Cận Bình có thể cô lập phần lớn bức xạ vũ trụ, nhưng khối đá sẽ tạo ra "khí radon" phóng xạ, ảnh hưởng đến độ chính xác của thí nghiệm.
Đồng thời, vật liệu xây dựng và thiết bị cơ điện sử dụng trong việc xây dựng phòng thí nghiệm cũng sẽ tạo ra các nguồn phóng xạ mới và phải được kiểm soát chặt chẽ. Ngoài ra, các hang động ngầm có không gian hạn chế và môi trường phức tạp, điều này càng làm tăng thêm khó khăn cho việc xây dựng dự án.
Công ty Sông Á Long đã thực hiện nghiên cứu kỹ thuật chung với Đại học Thanh Hoa, Cục Kỹ thuật Xây dựng Trung Quốc số 3 và các đơn vị xây dựng khác thực hiện đổi mới công nghệ chống thấm và khử radon, phát triển thiết bị và vật liệu nền thấp, đồng thời tạo ra "công trường xây dựng thông minh sâu nhất thế giới".
Trong quá trình xây dựng dự án, 10 lớp vật liệu đã được sử dụng sáng tạo để gia cố bề mặt hang động rộng 100.000m2 theo từng lớp nhằm che chắn nước và khí radon do đá tạo ra, tỷ lệ ngăn chặn khí radon đạt 99%. Để đạt được yêu cầu về nền bức xạ thấp hơn, tất cả các thiết bị và vật liệu đều phải được tùy chỉnh, đồng thời các nhà khoa học đã phát triển và sản xuất thành công xi măng, đá nhám, len đá và một loạt thiết bị cơ điện bức xạ thấp hoặc bức xạ ở mức tối đa.
Hợp tác doanh nghiệp - trường học tạo ra mô hình hệ thống nghiên cứu khoa học mới
Cơ sở lớn Cận Bình là dự án cơ sở hạ tầng khoa học và công nghệ quốc gia lớn duy nhất ở Trung Quốc do một trường học và một doanh nghiệp cùng xây dựng. Đây được coi là một sáng kiến lớn của Công ty Sông Á Long và Đại học Thanh Hoa nhằm thúc đẩy nghiên cứu khoa học thông qua hợp tác giữa ngành công nghiệp và học viện - nghiên cứu, mở ra một kỷ nguyên mới cho nghiên cứu khoa học quy mô lớn của nhà nước.
Công ty Sông Á Long đã thành lập Cục Quản lý phòng thí nghiệm ngầm Cận Bình, chịu trách nhiệm hoàn toàn về việc xây dựng, quản lý vận hành, quản lý nghiên cứu khoa học, đảm bảo an toàn và các công việc khác của các cơ sở quy mô lớn của Cận Bình. Bên cạnh đó, cung cấp hậu cần toàn diện cho các nhóm dự án thử nghiệm khác nhau, đảm bảo cho phép các nhà khoa học tiến hành các thí nghiệm khoa học mà không bị phân tâm.
Đồng thời, Đại học Thanh Hoa tận dụng lợi thế về học thuật và khả năng đổi mới nghiên cứu khoa học của mình để tập hợp các nhóm nghiên cứu khoa học hàng đầu của đất nước để cùng thực hiện nghiên cứu xung quanh nghiên cứu khoa học cơ bản tiên tiến. Kể từ khi phòng thí nghiệm đi vào hoạt động, các kết quả nghiên cứu khoa học chất lượng cao liên tục xuất hiện và hơn 120 bài báo cấp cao đã được xuất bản.
Ông Qi Ningchun, Chủ tịch Ủy ban quản lý phòng thí nghiệm và Chủ tịch Công ty Sông Á Long, cho biết công ty sẽ phát huy hết vai trò quan trọng của Cơ sở lớn Cận Bình như một “nước cờ lớn và công cụ quan trọng” và kết hợp với Đại học Thanh Hoa để xây dựng Cơ sở lớn Cận Bình, trong tương lai sẽ phát triển thành một trung tâm nghiên cứu khoa học chuyên sâu và đẳng cấp thế giới.
