Русская Википедия:Цзиньпин (лаборатория)

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Значения Шаблон:Карточка лаборатории Китайская подземная лаборатория Цзиньпи́н (Шаблон:Китайский) — глубокая подземная лаборатория в горах Цзиньпин провинции Сычуань, Китай. Уровень космических лучей в лаборатории не превышает 0,2 мюонов/(м²·сутки)[1]. Лаборатория находится на глубине, соответствующей эквивалентному слою воды 6720 м[2]Шаблон:Rp и таким образом является самой защищенной подземной лабораторией в мире[3]Шаблон:Rp. Фактическая глубина лаборатории составляет 2400 м, однако к ней имеется горизонтальный доступ через туннель, поэтому оборудование может быть доставлено автотранспортом.

Хотя мрамор, в котором вырыты туннели, считается «твердой породой», на большой глубине он представляет более серьезные инженерно-геологические проблемы[4][5]Шаблон:Rp[6]Шаблон:Rp чем даже более твердые магматические породы в какие обычно строят глубокие лаборатории[7]Шаблон:Rp. Неудобство доставляет также давление воды в породе, достигающее 10 МПа (100 атм). Однако обладает преимуществом радиационной защиты, заключающимся в низком содержании радионуклидов[8][9], таких как 40K, 226Ra, 232Th[3]Шаблон:Rp и 238U[10]Шаблон:Rp. Это, в свою очередь, приводит к низкому уровню радона (222Rn) в атмосфере[11]Шаблон:Rp.

Лаборатория находится в Ляншане на юге Сычуани, около 500 км к юго-западу от Чэнду[3]Шаблон:Rp. Ближайший крупный аэропорт - Xichang Qingshan Airpot на расстоянии 120 км[5]Шаблон:Rp.

История

Проект гидроэлектростанции Цзиньпин-II включал прокладку ряда туннелей под горами Цзиньпин: четырёх водоводов длиной 16,7 км для подачи воды из водохранилища к генераторамШаблон:R, а также двух транспортных туннелей длиной 17,5 км Шаблон:R и одного дренажного туннеля. Узнав о работах в горном массиве Цзиньпин в августе 2008 годаШаблон:R, физики из Университета Цинхуа решили, что это будет отличное место для глубокой подземной лабораторииШаблон:R и договорились с гидроэнергетической компанией о выработке лабораторного пространства в середине туннеля.

Официальное соглашение было подписано 8 мая 2009 г.Шаблон:R, и горные работы немедленно началисьШаблон:RШаблон:Rp. Первая фаза CJPL-I, состоящая из главного зала размером 6,5 × 6,5 × 42 мШаблон:RШаблон:Rp и подъездного туннеля длиной 55 м (всего 4000 м³ выемки)Шаблон:RШаблон:Rp была завершена к маю 2010 г., полностью строительство завершено 12 июня 2010 г.Шаблон:RШаблон:Rp Официальное открытие лаборатории состоялось 12 декабря 2010 г.Шаблон:RШаблон:Rp

Лаборатория находится к югу от самого южного из семи параллельных туннелей ГЭС Цзиньпин-II, транспортного туннеля A.

Воздушная вентиляция в CJPL-I изначально была недостаточной, что приводило к накоплению пыли на оборудовании и газообразного радона в воздухе, однако в дальнейшем была обеспечена дополнительная вентиляцияШаблон:RШаблон:Rp.

Более сложная проблема заключается в том, что стены CJPL-I были облицованы обычным бетоном, взятым из поставки гидроэлектростанции. Бетон имеет более высокую естественную радиоактивность, чем желательно для лаборатории с низким уровнем радиоактивного фона Шаблон:RШаблон:Rp. На втором этапе строительства использовались материалы, отобранные с учетом низкой радиоактивностиШаблон:RШаблон:Rp.

Расширение CJPL-II

В дальнейшем лаборатория значительно расширилась (в 50 раз). Планы расширения были утверждены прежде, чем рабочие и оборудование покинули туннели после завершения строительства гидроэлектростанции в 2014 году[12]Шаблон:Rp.

К западу от CJPL-I, находились два объездных туннеля длиной около 1 кмШаблон:R, построенные при прокладке семи главных тоннелей гидроэнергетического проекта. Это наклонные перекрещивающиеся туннели, которые соединяют средние точки пяти водоводов (четыре главных и один дренажный) с транспортными туннелями, проходящими параллельно и немного выше их. Эти тоннели общим объёмом 210 000 м³Шаблон:R, которые планировалось заблокировать после окончания строительстваШаблон:R, были переданы в дар лаборатории для использования в качестве вспомогательных помещенийШаблон:R.

При расширении лаборатории была дополнительно проведена выемка 151 000  м³ грунтаШаблон:R: несколько соединительных туннелей, четыре больших экспериментальных зала, каждый размером 14×14×130 м Шаблон:R и две ямы для защитных резервуаров под полом заловШаблон:R. В китайском эксперименте по обнаружению тёмной материи использовалась цилиндрическая яма диаметром и глубиной 18 м, Шаблон:Efn в которой находился резервуар с жидким азотом, а в эксперименте PandaX — эллиптическая яма Шаблон:Efn для резервуара с водой размером 27×16 м и 14 м глубинойШаблон:R. Залы были завершены к концу 2015 г.Шаблон:R; ямы — к маю 2016 г. Шаблон:R, и по состоянию на май 2017 года оснащались системами вентиляцииШаблон:R и другим необходимым оборудованием. Плановый срок ввода в эксплуатацию определялся как январь 2017 годаШаблон:R.

В настоящее время это самая большая подземная лаборатория в мире, которая превзошла предыдущего рекордсмена — Национальную лабораторию Гран-Сассо (LNGS), принадлежащую Италии. Хотя большая глубина и более слабая порода делают залы уже, чем 20-метровые основные залы LNGS, их общая длина составляет 520 м, что обеспечивает большую площадь пола (7280 против 6000 м²), чем три зала LNGS общей длиной 300 м.

Залы CJPL также имеют больший объём, чем залы LNGS. CJPL располагает 93 300 м³Шаблон:R Шаблон:Efn в самих залах, и еще 9300 м³ в защитных котлованах, всего 102 600 м³, что чуть больше, чем 95 100 м3 у LNGS. Шаблон:Efn

С учетом служебных помещений за пределами основных залов CJPL имеет 200–300 тыс. м³ полезного объёмаШаблон:R против 180 000 м3 у ЛНГС. Общий объем Шаблон:Val предполагает, что размер CJPL вдвое больше, но это вводит в заблуждение: все помещения LNGS были спроектированы как лаборатория, и поэтому их можно использовать более эффективно, чем перепрофилированные туннели CJPL.

Ресурсы CJPL Шаблон:R
CJPL-I CJPL-II
Общий объем Шаблон:R 4000 м³ 210 000 + 151 000 м³
Площадь лаборатории 273 м² 7280 м²
Объем лаборатории 1800 м³ 102 600 м³
Электроэнергия 70 кВА Шаблон:R 1250 (10 000) кВА Шаблон:R
Вентиляция 2400 м³/часШаблон:R 24 000 м³/часШаблон:R

Благодаря расположению лаборатории на территории крупной гидроэлектростанции, легко доступна дополнительная электроэнергия. CJPL-II снабжен двумя резервными силовыми кабелями с напряжением 10 кВ и мощностью 10 МВА;Шаблон:R доступная мощность временно ограничена мощностью 5 × 250 кВА понижающих трансформаторов (по одному на каждый экспериментальный зал и пятый на вспомогательные помещения)Шаблон:R. Также нет недостатка в воде Шаблон:R для охлаждения мощного оборудования.

Поток мюонов (и, следовательно, водный эквивалент глубины) CJPL-II в настоящее время измеряется, Шаблон:R и может незначительно отличаться от CJPL-I, но он, безусловно, останется ниже, чем SNOLAB в Канаде и, таким образом, CJPL сохранит рекорд как самая глубокая лаборатория в мире.

Эксперименты

В настоящее время в CJPL проводятся следующие эксперименты:

В лаборатории также работает установка с низким уровнем фона, в которой используется детектор из высокочистого германия для измерения очень низких уровней радиоактивности Шаблон:R. Это не физический эксперимент, а проверка материалов, предназначенных для использования в экспериментах. Он также тестирует материалы, используемые для создания CJPL-IIШаблон:R.

В настоящее время для CJPL-II запланированы следующие эксперименты:Шаблон:R

Также есть предложения по:

  • Jinping Neutrino Experiment[13]Шаблон:R — эксперимент, использующий преимущество расположения CJPL вдали от ядерных реакторов и, таким образом, имеющий самый низкий поток реакторных нейтрино среди всех подземных лабораторий, Шаблон:R для проведения точных измерений солнечных и геонейтрино, Шаблон:R ,
  • CUPID (CUORE Upgrade with Particle Identification), эксперимент по безнейтринному двойному бета-распаду, Шаблон:R и
  • направленный детектор темной материи, созданный коллаборацией MIMAC (MIcro-tpc MAtrix of Chambers) Шаблон:R в качестве дополнения к их детектору, который в настоящее время работает в подземной лаборатории Modane[14].

Примечания

Шаблон:Комментарии

Ссылки

Шаблон:Примечания

См. также

Внешние ссылки

Шаблон:Подземные лаборатории

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Flux не указан текст
  2. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Phase2 не указан текст
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок PandaX не указан текст
  4. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок RockGeotech не указан текст
  5. ↑ 5,0 5,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Status2013 не указан текст
  6. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок TAUP2015 не указан текст
  7. ↑ Шаблон:Cite conference Шаблон:Wayback
  8. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Chui10 не указан текст
  9. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Strickland не указан текст
  10. ↑ Шаблон:Cite conference
  11. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок July2016 не указан текст
  12. ↑ Шаблон:Cite conference
  13. ↑ Шаблон:Cite journal
  14. ↑ Шаблон:Cite journal
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Цзиньпин_(лаборатория)&oldid=11287672