中微子实验探测器主体建成地下700米探秘基本粒子

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2024-11-21 07:48:47 百家号

位于地下700米的江门中微子实验探测器主体已建成，预计于2025年8月正式运行取数。接下来将进行超纯水与液体闪烁体的灌装工作。

江门中微子实验大科学装置是在江门开平市地下700米深处建造的一个巨型实验室。该实验旨在捕捉并研究宇宙中最古老、最原始的基本粒子——中微子。中微子极难探测，至今仍有许多未解之谜。实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标，于2013年立项，2015年开工建设。

中国科学院高能物理研究所所长王贻芳介绍，江门中微子实验通过测量核电反应堆中微子振荡来完成测量。经过分析，实验站的最佳位置在距两个核电站50公里至55公里、宽200米的区域内。开平市附近区域符合这些苛刻条件，包括周围有广东阳江和台山两个核电反应堆群，对测量质量顺序有效的总功率世界最高，也能找到与所有反应堆距离基本相等的点。

江门中微子实验的核心设备是一个位于地下700米的巨型液体闪烁体探测器。液体闪烁体是一种特殊的探测介质，当中微子穿过时，会产生微弱的光信号。这些光信号被探测器内部的光电倍增管捕捉和放大，然后记录和分析。选择地下700米岩石层中的建设地点是为了减少地表干扰信号。该探测器容积达20万吨，是目前世界上最大的中微子探测器之一。其主体结构为一个直径41.1米的不锈钢网壳，能够承载直径35.4米的有机玻璃球、2万吨液体闪烁体及数以万计的关键探测器部件。最后一块光电倍增管模块安装完成后，科研人员将在有机玻璃球内注入特制的液体闪烁体，并在池中注入超纯水，直至完全淹没整个探测器。

王贻芳表示，通过这一大科学装置认识和研究中微子，对于粒子物理、天体物理、宇宙学等基础科学领域具有重要意义。在建设过程中，科研人员在国产新型光电倍增管研制、高性能液体闪烁体研制等方面取得了实质性突破。江门中微子实验已成为国际科研合作的新平台，吸引了17个国家和地区、74个研究机构的750位科研人员参与。此外，中国科学院与中广核合作，将在台山核电站开展台山中微子实验项目，该项目是江门中微子实验的近点实验，旨在测量高能量分辨的反应堆中微子能谱。目前，台山中微子实验项目的设备安装工作已全面启动。

(责任编辑：卢其龙 CN070)

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