江門中微子實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵部件下半年開始安裝 預(yù)計(jì)明年安裝完畢

雖然大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)已經(jīng)退役，但我國(guó)的中微子研究卻沒有止步。目前一個(gè)更為先進(jìn)、規(guī)模更大的項(xiàng)目——江門中微子實(shí)驗(yàn)正在建設(shè)之中。

“江門中微子實(shí)驗(yàn)的地下隧道建設(shè)工程絕大部分已經(jīng)完成，目前正在建造水池，設(shè)備安裝準(zhǔn)備工作基本就緒，關(guān)鍵部件將于今年下半年開始安裝，明年才能全部裝完。”3月4日，全國(guó)人大代表、中國(guó)科學(xué)院院士、中科院高能物理所所長(zhǎng)王貽芳在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)透露。

中微子是基本粒子世界中的“隱士”，號(hào)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(shí)驗(yàn)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，主要建設(shè)內(nèi)容包括位于地下700米的地下洞室、大型水池、一個(gè)裝滿2萬(wàn)噸液體閃爍體和光電倍增管的中微子探測(cè)器以及少量配套的設(shè)施。

其中，液體閃爍體是探測(cè)中微子的介質(zhì)。當(dāng)大量中微子穿過探測(cè)器時(shí)，偶爾會(huì)在探測(cè)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，發(fā)出極其微弱的閃爍光，從而被光電倍增管探測(cè)到。

“目前，江門中微子實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和部件正在陸續(xù)完成建造，有些需要最早安裝的設(shè)備已經(jīng)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，核心關(guān)鍵的技術(shù)攻關(guān)已經(jīng)基本結(jié)束，達(dá)到了要求。”王貽芳說。

建成以后，江門中微子實(shí)驗(yàn)將圍繞一些重要的科學(xué)目標(biāo)開展實(shí)驗(yàn)。“我們希望能夠在3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差統(tǒng)計(jì)顯著性之上確定中微子的質(zhì)量順序，同時(shí)，也將測(cè)量中微子振蕩的參數(shù)，與現(xiàn)在的精度相比，要提高一個(gè)量級(jí)。”王貽芳說。

此外，發(fā)現(xiàn)超新星遺跡中微子也是江門中微子實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要目標(biāo)。理論模型預(yù)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。“經(jīng)過估算，我們覺得江門中微子實(shí)驗(yàn)有可能率先發(fā)現(xiàn)超新星遺跡中微子。同時(shí)，我們也希望在江門中微子實(shí)驗(yàn)的科學(xué)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(gè)超新星中微子。”王貽芳說。

在中微子探測(cè)領(lǐng)域，未來江門中微子實(shí)驗(yàn)將與日本的“頂級(jí)神岡”探測(cè)器和美國(guó)的“深部地下中微子實(shí)驗(yàn)”設(shè)施形成三足鼎立之勢(shì)。“使用反應(yīng)堆中微子技術(shù)手段研究中微子振蕩和超新星中微子，江門中微子實(shí)驗(yàn)會(huì)是最好的實(shí)驗(yàn)。”王貽芳強(qiáng)調(diào)。

未來江門中微子實(shí)驗(yàn)是否也會(huì)像大亞灣實(shí)驗(yàn)一樣退役?它的運(yùn)行期限有多久? 針對(duì)這些大眾關(guān)心的問題，王貽芳回應(yīng)道，“江門中微子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)壽命是30年，它將來肯定也會(huì)退役，但至少會(huì)運(yùn)行30年左右。”(陸成寬)