地下700米捕获到的中微子到底是什么

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2024-11-28 09:51:25 网易

中微子又被称为“幽灵粒子”，在基础科学、宇宙研究中很有价值。11月20日，随着最后一个光电倍增管模块安装完成，我国位于广东江门市地下700米的大科学装置——江门中微子探测装置主体全部建成。据了解，江门中微子探测装置拥有世界最大单体有机玻璃球结构，是目前世界最大、最灵敏的液闪中微子探测装置，预计明年正式投入使用。该装置为什么要建在地下？我国中微子研究还有哪些新布局？一起听听南京大学天文与空间科学学院柳若愚副教授怎么说。

地下700米捕获到的中微子到底是什么

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中微子

探测装置为什么建在地下700米？

中微子与物质发生作用的概率低，穿透能力强，从而导致探测难度大，被称为“幽灵粒子”。柳若愚表示，江门中微子探测装置建在地下700米主要是为了屏蔽宇宙射线和其他外界因素的干扰，“如果中微子探测装置建在地面上，宇宙射线以及其他粒子就能轻易地抵达，包括空气中、土壤中，也会有一些天然的放射性元素，干扰中微子的测量”。中微子探测装置建在地下700米，能有效屏蔽干扰因素，也不会影响中微子的捕获。

地下700米捕获到的中微子到底是什么

江门中微子探测装置与既往中微子研究装置有何不同？

早前，欧洲在地中海、俄罗斯在贝加尔湖中都启用了立方公里级的深水中微子望远镜，南极洲冰立方中微子探测器也已运行十余年，与既往的中微子装置相较，江门中微子探测装置有何不同？柳若愚表示，江门中微子探测装置的科学目标和探测原理与这些既往的中微子研究装置都有所不同。

江门中微子探测装置主要测量核反应堆产生的中微子，探测目标能量在MeV，也就是10的6次方电子伏特附近。“比如说俄罗斯贝加尔湖下的探测器，以及南极洲的探测器，它们主要探测的目标能量段在TeV到PeV，也就是10的12次方到10的15次方电子伏特附近”，这些探测装置探测的是更高能的中微子，跟江门中微子探测装置的科学目标不同。

地下700米捕获到的中微子到底是什么

江门中微子探测装置建成了目前世界最大的液闪中微子探测装置，主要通过液体闪烁器来对中微子进行探测，而诸如贝加尔湖与南极洲的中微子探测装置主要利用切伦科夫效应来对中微子进行探测。切伦科夫效应是一种物理学现象。当反应堆发射的高能电子，其速度比光在水中的速度大而比光在真空中的速度小时，可能会产生一种电磁辐射。这种辐射达到一定强度后，会在屏蔽某些核反应堆的池水中出现微弱的浅蓝色光辉，这是看得见的切伦科夫辐射。这与江门中微子探测装置的探测原理有所不同。

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