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全國人大代表王貽芳:江門中微子實驗明年將運行 有望走在世界前列

激光制造網(wǎng) 來源:科技日報2022-03-04 我要評論(0 )   

“江門中微子實驗?zāi)壳耙呀?jīng)完成了絕大部分的基礎(chǔ)建設(shè),無論是地下實驗大廳,還是相關(guān)的水電氣等設(shè)備,都已經(jīng)完成,并安裝到位,現(xiàn)在已經(jīng)開始了探測器安裝。”3月3日,全...

    “江門中微子實驗?zāi)壳耙呀?jīng)完成了絕大部分的基礎(chǔ)建設(shè),無論是地下實驗大廳,還是相關(guān)的水電氣等設(shè)備,都已經(jīng)完成,并安裝到位,現(xiàn)在已經(jīng)開始了探測器安裝?!?月3日,全國人大代表、中國科學(xué)院院士、中科院高能物理所所長王貽芳在接受記者采訪時透露。

  中微子是一種不帶電、質(zhì)量極其微小的基本粒子,有人形象地將其比作基本粒子中的“隱士”,它們幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生相互作用。為偵測它,人類不得不大費周章。

  正在安裝的中微子探測器的主體是一個有12層樓高的有機(jī)玻璃球,里面裝有2萬噸液體閃爍體和數(shù)萬只光電倍增管,“預(yù)計明年才能全部安裝完成”。

  在中微子探測器中,液體閃爍體是探測中微子的介質(zhì),主要用來捕獲中微子并發(fā)光,光電倍增管用來“捕捉”光,而有機(jī)玻璃球則是液體閃爍體的容器,用它把液體閃爍體和球外的高純水分隔開。

  “當(dāng)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(yīng),發(fā)出極其微弱的閃爍光,這些光會被光電倍增管捕捉到?!蓖踬O芳解釋道。

  江門中微子實驗于2015年開始建設(shè),建于廣東江門開平市金雞鎮(zhèn)、赤水鎮(zhèn)一帶的打石山。建成以后,它將圍繞一些重要的科學(xué)目標(biāo)開展實驗。王貽芳說,“我們將測量中微子的相對質(zhì)量,也就是第二種和第三種中微子的質(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?!?/p>

  “在宇宙演化過程中,有大量的超新星爆發(fā)。這些超新星爆發(fā)都會遺留大量的中微子在宇宙當(dāng)中,我們希望能夠發(fā)現(xiàn)超新星遺跡中微子,這是以前從未被觀測到的?!蓖踬O芳說,也希望能夠有幸等到一次超新星爆發(fā),這樣就能捕捉到上千個超新星中微子。

  當(dāng)前,中微子探測領(lǐng)域的國際競爭可謂相當(dāng)激烈。日本的“頂級神岡”探測器和美國的“深部地下中微子實驗”設(shè)施都正在建設(shè)中,這兩個實驗預(yù)計將在2027至2030年開始運行,未來全球中微子實驗將形成三足鼎立之勢。

  談到江門中微子實驗的優(yōu)勢,王貽芳充滿自信。他說,與日本、美國正在建設(shè)的中微子實驗相比,江門中微子測量中微子的質(zhì)量順序與中微子振蕩的另一個未知參數(shù)CP相角無關(guān),同時,它將在2023年開始運行,比日本和美國的實驗提前4—6年,我國的中微子研究下好了“先手棋”。

  未來江門中微子實驗是否也會像大亞灣實驗一樣退役?它的運行期限有多長?針對這些大眾關(guān)心的問題,王貽芳透露,江門中微子實驗設(shè)計壽命是30年,運行過程中,還將會做一次升級改造,使得它除了能夠?qū)崿F(xiàn)剛才說的科學(xué)目標(biāo)之外,還能夠測量中微子雙β衰變過程。

  “通過對這個過程的測量,我們希望把中微子的絕對質(zhì)量定下來,或者做一個最好的質(zhì)量限制。在測量中微子的絕對質(zhì)量的雙β衰變方面,江門中微子實驗將是世界最靈敏的一個實驗?!蓖踬O芳說,它的建成,會使中國的中微子實驗研究走到世界最前列。


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