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江門中微子實驗正式運行

發(fā)表時間:2025-08-27 17:27:07

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 記者從中國科學(xué)院獲悉,26日,江門中微子實驗(以下簡稱“JUNO”)已成功完成2萬噸液體閃爍體灌注,并正式運行取數(shù),成為國際上首個運行的超大規(guī)模和超高精度中微子專用大科學(xué)裝置。JUNO合作組發(fā)言人王貽芳表示:“這是一個歷史性的里程碑,將使我們能夠回答關(guān)于物質(zhì)和宇宙本質(zhì)的基本問題。”

江門中微子實驗中心探測器。新華社記者 金立旺攝

  中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一,也是宇宙中最古老、數(shù)量最多的粒子,從宇宙大爆炸起就彌散在宇宙中,無處不在卻又“神出鬼沒”,幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致人們不僅看不到,就連探測也十分不易。

  JUNO探測器位于廣東省江門市附近的地下700米處,其核心探測器為有效質(zhì)量達2萬噸的液體閃爍體探測器(中心探測器),安置于地下實驗大廳44米深的水池中央;直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼作為主支撐結(jié)構(gòu),承載了35.4米直徑的有機玻璃球、2萬噸液體閃爍體、2萬只20英寸光電倍增管、2.5萬只3英寸光電倍增管,以及前端電子學(xué)、電纜、防磁線圈和隔光板等眾多關(guān)鍵部件。它可以探測53公里外臺山和陽江核電站產(chǎn)生的中微子,并以前所未有的精度測量它們的能譜。

  JUNO在試運行期間首批獲取的數(shù)據(jù)顯示,探測器關(guān)鍵性能指標全面達到或超越設(shè)計預(yù)期,這使它能夠著手解決粒子物理學(xué)領(lǐng)域的一個重大問題——中微子質(zhì)量排序,即第三種中微子(ν3)是否比第二種(ν2)更重。

  與國際同類實驗相比,JUNO對質(zhì)量順序的測定不受地球物質(zhì)效應(yīng)和其他未知中微子振蕩參數(shù)的影響,并將顯著提高6個中微子振蕩參數(shù)中的3個參數(shù)的精度,使科學(xué)家能夠?qū)碜蕴枴⒊滦恰⒋髿夂偷厍虻闹形⒆娱_展前沿研究,從而開啟探索未知物理的新窗口。

  作為重大國際合作項目,JUNO由中國科學(xué)院高能物理研究所主導(dǎo),700名研究人員來自17個國家和地區(qū)、74個科研機構(gòu)。它的設(shè)計使用壽命達30年,后期可升級改造為世界最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實驗,將探測中微子絕對質(zhì)量,檢驗中微子是否為馬約拉納粒子,從而解決粒子物理、天體物理和宇宙學(xué)的前沿交叉熱點難題,并深刻影響人類對宇宙的理解。

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來源:光明日報 | 責(zé)任編輯:
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