雖然大亞灣中微子實驗已經(jīng)退役,但我國的中微子研究卻沒有止步。目前一個更為先進、規(guī)模更大的項目——江門中微子實驗正在建設之中。
2020年12月12日,在深圳大亞灣核電基地舉行的退役儀式上,中微子實驗裝置的外罩打開。新華社記者 毛思倩 攝
“江門中微子實驗的地下隧道建設工程絕大部分已經(jīng)完成,目前正在建造水池,設備安裝準備工作基本就緒,關鍵部件將于今年下半年開始安裝,明年才能全部裝完?!?月4日,全國人大代表、中國科學院院士、中科院高能物理所所長王貽芳在接受科技日報記者采訪時透露。
中微子是基本粒子世界中的“隱士”,號稱“幽靈粒子”,質(zhì)量小,不帶電,它們從人體穿過,從地球穿過,幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生相互作用。
江門中微子實驗于2015年開始建設,建于廣東江門開平市金雞鎮(zhèn)、赤水鎮(zhèn)一帶的打石山,主要建設內(nèi)容包括位于地下700米的地下洞室、大型水池、一個裝滿2萬噸液體閃爍體和光電倍增管的中微子探測器以及少量配套的設施。
這是江門中微子實驗全貌效果圖。新華社發(fā)(中科院高能物理研究所供圖)
其中,液體閃爍體是探測中微子的介質(zhì)。當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,發(fā)出極其微弱的閃爍光,從而被光電倍增管探測到。
“目前,江門中微子實驗的設備和部件正在陸續(xù)完成建造,有些需要最早安裝的設備已經(jīng)運到現(xiàn)場,核心關鍵的技術攻關已經(jīng)基本結束,達到了要求?!蓖踬O芳說。
建成以后,江門中微子實驗將圍繞一些重要的科學目標開展實驗?!拔覀兿M軌蛟?倍的標準偏差統(tǒng)計顯著性之上確定中微子的質(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?!蓖踬O芳說。
此外,發(fā)現(xiàn)超新星遺跡中微子也是江門中微子實驗的一個重要目標。理論模型預言,宇宙中彌漫大量的由于超新星爆發(fā)而產(chǎn)生的中微子?!敖?jīng)過估算,我們覺得江門中微子實驗有可能率先發(fā)現(xiàn)超新星遺跡中微子。同時,我們也希望在江門中微子實驗的科學生命周期之內(nèi),等到一次超新星爆發(fā),這樣我們就能捕捉到上千個超新星中微子?!蓖踬O芳說。
2020年8月,江門中微子實驗站現(xiàn)場。劉悅湘/攝
在中微子探測領域,未來江門中微子實驗將與日本的“頂級神岡”探測器和美國的“深部地下中微子實驗”設施形成三足鼎立之勢?!笆褂梅磻阎形⒆蛹夹g手段研究中微子振蕩和超新星中微子,江門中微子實驗會是最好的實驗?!蓖踬O芳強調(diào)。
未來江門中微子實驗是否也會像大亞灣實驗一樣退役?它的運行期限有多久?針對這些大眾關心的問題,王貽芳回應道,“江門中微子實驗設計的科學壽命是30年,它將來肯定也會退役,但至少會運行30年左右?!?/p>
(源自《科技日報》2021年3月5日版 原地址:https://mp.weixin.qq.com/s/suUPd6-J1BCxWjIrt5fR6A)
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