“江門中微子實驗?zāi)壳耙呀?jīng)完成了絕大部分的基礎(chǔ)建設(shè)，無論是地下實驗大廳，還是相關(guān)的水電氣等設(shè)備，都已經(jīng)完成，并安裝到位，現(xiàn)在已經(jīng)開始了探測器安裝。”3月3日，全國人大代表、中國科學(xué)院院士、中科院高能物理所所長王貽芳在接受記者采訪時透露。
中微子是一種不帶電、質(zhì)量極其微小的基本粒子，有人形象地將其比作基本粒子中的“隱士”，它們幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生相互作用。為偵測它，人類不得不大費周章。
正在安裝的中微子探測器的主體是一個有12層樓高的有機玻璃球，里面裝有2萬噸液體閃爍體和數(shù)萬只光電倍增管，“預(yù)計明年才能全部安裝完成”。
在中微子探測器中，液體閃爍體是探測中微子的介質(zhì)，主要用來捕獲中微子并發(fā)光，光電倍增管用來“捕捉”光，而有機玻璃球則是液體閃爍體的容器，用它把液體閃爍體和球外的高純水分隔開。
“當(dāng)大量中微子穿過探測器時，偶爾會在探測器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，發(fā)出極其微弱的閃爍光，這些光會被光電倍增管捕捉到?！蓖踬O芳解釋道。
江門中微子實驗于2015年開始建設(shè)，建于廣東江門開平市金雞鎮(zhèn)、赤水鎮(zhèn)一帶的打石山。建成以后，它將圍繞一些重要的科學(xué)目標(biāo)開展實驗。王貽芳說，“我們將測量中微子的相對質(zhì)量，也就是第二種和第三種中微子的質(zhì)量順序；同時，也將測量中微子振蕩的參數(shù)，與現(xiàn)在的精度相比，要提高一個量級?！?/p>
“在宇宙演化過程中，有大量的超新星爆發(fā)。這些超新星爆發(fā)都會遺留大量的中微子在宇宙當(dāng)中，我們希望能夠發(fā)現(xiàn)超新星遺跡中微子，這是以前從未被觀測到的?！蓖踬O芳說，也希望能夠有幸等到一次超新星爆發(fā)，這樣就能捕捉到上千個超新星中微子。
當(dāng)前，中微子探測領(lǐng)域的國際競爭可謂相當(dāng)激烈。日本的“頂級神岡”探測器和美國的“深部地下中微子實驗”設(shè)施都正在建設(shè)中，這兩個實驗預(yù)計將在2027至2030年開始運行，未來全球中微子實驗將形成三足鼎立之勢。
談到江門中微子實驗的優(yōu)勢，王貽芳充滿自信。他說，與日本、美國正在建設(shè)的中微子實驗相比，江門中微子測量中微子的質(zhì)量順序與中微子振蕩的另一個未知參數(shù)CP相角無關(guān)，同時，它將在2023年開始運行，比日本和美國的實驗提前4—6年，我國的中微子研究下好了“先手棋”。
未來江門中微子實驗是否也會像大亞灣實驗一樣退役？它的運行期限有多長？針對這些大眾關(guān)心的問題，王貽芳透露，江門中微子實驗設(shè)計壽命是30年，運行過程中，還將會做一次升級改造，使得它除了能夠?qū)崿F(xiàn)剛才說的科學(xué)目標(biāo)之外，還能夠測量中微子雙β衰變過程。
“通過對這個過程的測量，我們希望把中微子的絕對質(zhì)量定下來，或者做一個最好的質(zhì)量限制。在測量中微子的絕對質(zhì)量的雙β衰變方面，江門中微子實驗將是世界最靈敏的一個實驗?！蓖踬O芳說，它的建成，會使中國的中微子實驗研究走到世界最前列。
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