兩個直徑5米、高5米、重110噸的中微子探測器成功安裝在巨型水池之中，水池已逐步灌滿超純水。水池壁上安裝著光電倍增管，通過探測宇宙線穿過水后產(chǎn)生的切倫科夫光，去除宇宙線對中微子探測的干擾?？蒲腥藛T正在進行實驗前的系統(tǒng)調試。
8月15日15時，大亞灣反應堆中微子實驗國際合作組在京宣布，位于廣東大亞灣核電站內的實驗裝置經(jīng)過歷時四年的建造，在地下100米深、距反應堆僅360米的近點實驗大廳內，安裝就位的兩個中微子探測器已經(jīng)探測到來自核電站反應堆群的中微子。這標志著大亞灣國際合作組對中微子第三種振蕩模式的測量邁出了第一步，實驗結果很可能會對宇宙中為什么物質多于反物質提供線索。
中微子是一種難以捉摸的基本粒子，質量非常微小，不帶電，太陽、宇宙線、核電站等都能產(chǎn)生大量中微子，甚至于人體極為微弱的天然放射性，每天也會產(chǎn)生大量的中微子。它極難被探測，幾乎不與物質發(fā)生相互作用，可以輕松地穿過人體、建筑，甚至地球，不帶來任何影響。中微子有三種類型，或者稱之為“味道”，即電子中微子、μ中微子和τ中微子。它們可以通過振蕩從一種類型轉變成另一種類型。
大亞灣實驗是對中微子的第三種振蕩模式的測量。在這種振蕩模式中，主要由電子中微子組成的混合態(tài)轉變?yōu)橹饕搔又形⒆咏M成的混合態(tài)。這是最后一個未知的混合角，稱為θ13（西塔一三），其數(shù)值的大小決定了未來中微子物理研究的發(fā)展方向，并且與宇宙中“反物質消失之謎”有關。大亞灣實驗的科學家們預計，要實現(xiàn)測量θ13到百分之一的精度的實驗目標，大約需要兩年的取數(shù)時間。
由于科學意義重大，國際上曾先后提出了8個實驗方案。由我國科學家提出的大亞灣實驗方案具有獨特的地理優(yōu)勢和獨到的設計，得到了國際上的廣泛支持。美國能源部放棄了支持本國的兩個實驗方案，轉而支持美國科學家加入大亞灣實驗的合作。自2006年起成立的大亞灣國際合作組，目前已發(fā)展為由來自6個國家和地區(qū)的39個研究機構，250名研究人員組成。實驗的中方經(jīng)費由科技部、中國科學院、自然科學基金委、廣東省、深圳市和中國廣東核電集團共同支持，在我國開創(chuàng)了國家、地方與企業(yè)共同支持基礎科學研究的先河。中國廣東核電集團對大亞灣反應堆中微子實驗的建設給予了寶貴支持。該實驗是中美在基礎研究領域規(guī)模最大的合作之一，是美國能源部在國外投資第二大的粒子物理實驗項目。
“這是一個非凡的成果，來自全球數(shù)百位科學家和工程師八年的努力——四年的計劃準備和四年的建設?！贝髞啚硨嶒灪献鹘M發(fā)言人、中國科學院高能物理研究所常務副所長王貽芳說，“我們集體努力，建設了一個地下實驗裝置，探測來自反應堆的中微子，目標是尋找一種新型的中微子振蕩并對它進行精確測量?！?
“從大亞灣獲取的第一批數(shù)據(jù)使我們可以開始測量這個未知混合角，并最終將振蕩幅度測量至1%的精度以內。”來自美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的大亞灣合作組發(fā)言人陸錦標說道，“這個精度比現(xiàn)在的測量結果高出一個數(shù)量級，而且遠比正在進行中的其它實驗精確得多。實驗結果將對解釋中微子在宇宙大爆炸后最早的一段時期內基本物質的演化，以及為什么今天宇宙中物質比反物質更多做出重大貢獻?！?
大亞灣實驗地理位置優(yōu)越，緊鄰世界上最大的核反應堆群之一，并且緊鄰高山，非常適合對θ13進行精確測量。它通過8個全同的探測器來獲取數(shù)據(jù)，探測器放置在附近山底下的三個地下實驗大廳中。
距大亞灣反應堆360米的一號實驗大廳最早開始投入運行，距嶺澳反應堆約500米的二號大廳今年秋天將開始運行，最遠的三號大廳，離核反應堆群約兩公里，也會在2012年的夏天開始取數(shù)工作。
大亞灣實驗是一個中微子“消失”的實驗。周圍的反應堆產(chǎn)生了海量的電子反中微子。兩個近點大廳中的探測器將會測量這些中微子的初始通量，而遠點大廳的探測器將負責尋找預期中的通量減少。
每個中微子探測器為直徑5米，高5米的圓柱形，裝滿透明的液體閃爍體，總重110噸。當捕捉到中微子時，液體閃爍體將發(fā)出微弱的閃光。高靈敏度的光電倍增管安裝在探測器的內表面，放大并記錄這些閃光。
相比反應堆每秒鐘產(chǎn)生的無數(shù)中微子而言，近點實驗大廳中的兩個探測器只能捕捉到極小的一部分，大約每天一千多個。而位于遠點實驗大廳的4個探測器，由于距離較遠，每天只能探測到幾百個。為了測量中微子混合角θ13，實驗需要準確記錄遠、近探測器的通量差別和能量分布。
實驗大廳位于深山底下，以屏蔽宇宙線，同時，探測器放置在水池之中，以屏蔽周圍巖石層的放射性。盡管有這些屏蔽，一些高能量的宇宙線依然可以穿山而入。這時，裝在水池墻上的光電倍增管和水池頂上的μ子探測器會記錄下這些宇宙線的軌跡，并從中微子數(shù)據(jù)中排除掉。
中國與美國領導了大亞灣反應堆中微子實驗，同時還包括來自俄羅斯、捷克、中國香港和臺灣的合作者。國內單位包括中科院高能所、清華大學、中國科學技術大學、南京大學、上海交通大學、山東大學等15個科研院所和院校。中方由來自中國科學院高能物理研究所的王貽芳任項目經(jīng)理，美方由來自勞倫斯伯克利國家實驗室的比爾·愛德華茲任項目經(jīng)理、布魯克海文國家實驗室的史蒂夫·科特爾任首席科學家。
大亞灣實驗將安裝8個中微子探測器（中心探測器）。探測器直徑5米，高5米，由直徑分別為3米和4米的薄壁有機玻璃罐分隔成三層嵌套的同心圓柱，由內向外依次灌裝摻釓液體閃爍體，普通液體閃爍體和白油，總重110噸。當中微子在探測器中被捕獲時，將激發(fā)液體閃爍體發(fā)出微弱的閃光，由安裝在白油中的光電倍增管探測到。圖為正在潔凈間中組裝的中心探測器。
110噸重的中微子探測器正在吊裝入10米深的水池中，并安放在2.5米高的臺架上。
大亞灣反應堆中微子實驗的合作單位有：
中國：北京師范大學、成都理工大學、中國廣東核電集團、中國原子能研究院、香港中文大學、東莞理工學院、香港大學、中國科學院高能物理研究所、南開大學、華北電力大學、臺灣交通大學、南京大學、臺灣大學、臺灣聯(lián)合大學、山東大學、上海交通大學、深圳大學、清華大學、中國科學技術大學、中山大學
美國：布魯克海文國家實驗室、加州理工學院、伊利諾理工學院、愛荷華州立大學、勞倫斯伯克利國家實驗室、普林斯頓大學、倫斯勒理工學院、錫耶納學院、辛辛那提大學、加州大學伯克利分校、加州大學洛杉磯分校、休斯頓大學、伊利諾大學香檳分校、弗吉尼亞理工大學、威斯康辛大學、威廉與瑪麗學院
俄羅斯：聯(lián)合核子研究所、庫爾恰托夫研究所
捷克：查理斯大學
新聞鏈接：
新華網(wǎng)：大亞灣反應堆中微子實驗開始獲取數(shù)據(jù) 試圖破解宇宙中“反物質消失之謎”
新華網(wǎng)圖片頻道：大亞灣 試圖破解宇宙中“反物質消失之謎”
中新網(wǎng)：大亞灣中微子實驗開始獲取數(shù)據(jù) 研究反物質
人民日報（海外版）：大亞灣中微子實驗獲得數(shù)據(jù) 將促解宇宙中“反物質消失之謎”
浙江日報：大亞灣反應堆檢測到中微子有助破解宇宙“反物質消失”之謎
physicsworld.com：China–US neutrino facility opens
interactions.org：The Daya Bay Reactor Neutrino Experiment Begins Taking Data
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