世界最深实验室在中国 地核有多深?

世界最深实验室在中国 地核有多深?

7月20日，四川锦屏山隧道地下2400米深处迎来了新的“客人”。中国锦屏地下实验室正式启动新阶段建设，“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”项目正式进驻地底，开始安装实验设备。

据中国锦屏地下实验室介绍，作为“十三五”时期国家优先安排建设的重大科技基础设施，该项目面向超越当前粒子物理标准模型的新粒子和新物理的重大基础前沿研究，开展暗物质直接探测实验、无中微子双贝塔衰变实验、核天体物理领域关键核素合成过程以及恒星演化等基础科学前沿研究，在极深地下、近零宇宙射线本底条件下，探究各类基础前沿领域探测的新机理、新方法、新技术，发展极低辐射本底屏蔽新方法与新技术，为我国粒子物理和核物理领域的重大基础前沿物理问题研究提供平台支撑。

2009年，清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司合作，在锦屏山隧道中间位置的地下2400米处修建极深地下实验室，2010年底建成投入使用。2014年，清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司共建“中国锦屏地下实验室”二期工程，地下可用实验空间由原来的4000立方米增加到30万立方米。2016年，该项目进入了国家重大科技基础设施“十三五”规划。2018年底，国家发展改革委正式批复项目可研报告。2019年7月20日，该项目正式启动，由国家发展改革委牵头建设管理，教育部和四川省政府共同主管，法人单位是清华大学，共建单位为雅砻江流域水电开发有限公司。

自一期建成投入使用以来，该实验室已开展了清华大学、上海交通大学各自主导的暗物质直接探测实验，取得了一系列研究成果，在较短的时间内使我国暗物质直接探测实验从无到有，研究水平达到国际先进，由“跟跑”变成“并跑”。与国际上其他的地下实验室相比，中国锦屏地下实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间最大。

地核有多深

外地核深2900km至5000km，内地核深5100km至6371km。

地核是地球的核心部分，主要由铁、镍元素组成，半径为3480千米。地核又分为外地核和内地核两部分。外地核的物质为液态。

据科学观测分析，地核分为外地核、过渡层和内地核三个层次。外地核的厚度为1742千米，平均密度约10.5克/厘米x厘米x厘米，物质呈液态。过渡层的厚度只有515千米，物质处于由液态向固态过渡状态。内地核厚度1216千米，平均密度增至12.9克/厘米x厘米x厘米,主要成分是以铁、镍为主的重金属，所以又称铁镍核。

从质量上看，地核占地球总质量的16%，地幔占83%，而与人们关系最密切的地壳，仅占1%而已。地核(Core)位于地球的最内部。半径约有3470km，高密度，平均每立方厘米重12克。温度非常高，约有4000～6000℃。它可再分为内核和外核。由地震波的传送可知，外核是融熔的。从源自其他行星核心的铁陨石来推测，地核也是由铁和镍组成。地球磁场的自激发电机理论，也需要一个液态金属外核的存在才能成立。至于内核，则极有可能是固态铁。

地核的总质量为1.88e21吨，占整个地球质量的31.5%，体积占整个地球的16.2%。地核的体积比太阳系中的火星还要大。由于地核处于地球的最深部位，受到的压力比地壳和地幔部分要大得多。在外地核部分，压力已达到136万个大气压，到了核心部分便增加到360万个大气压了。

这样大的压力，人们在地球表面是很难想象的。科学家作过一次试验，在每平方厘米承受1770吨压力的情况下，最坚硬的金刚石会变得像黄油那样柔软。

地核内部不仅压力大，而且温度也很高，估计可高达2000-5000℃，物质的密度平均在10?6克/厘米x厘米x厘米之间。在这种高温、高压和高密度的情况下，人们平常所说的“固态”或“液态”概念，已经不适用了。因为地核内的物质既具有钢铁那样的“钢性”，又具有像白蜡、沥青那样的“柔性”(可塑性)。这种物质不仅比钢铁还坚硬十几倍，而且还能慢慢变形而不会断裂。

地核内部这些特殊情况，即使在实验室里也很难模拟，所以人们对它了解得还很少。但有一点科学家是深信不疑的：地球内部是一个极不平静的世界，地球内部的各种物质始终处于不停息的运动之中。有的科学家认为，地球内部各层次的物质不仅有水平方向的局部流动，而且还有上下之间的对流运动，只不过这种对流的速度很小，每年仅移动1厘米左右。有的科学家还推测，地核内部的物质可能受到太阳和月亮的引力而发生有节奏的震动。