2025年8月26日,江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)(JUNO)已成功完成2萬(wàn)噸液體閃爍體灌注,并正式運(yùn)行取數(shù),成為國(guó)際上首個(gè)運(yùn)行的超大規(guī)模和超高精度中微子專用大科學(xué)裝置。JUNO合作組發(fā)言人王貽芳表示:“這是一個(gè)歷史性的里程碑,將使我們能夠回答關(guān)于物質(zhì)和宇宙本質(zhì)的基本問(wèn)題?!?/p>
位于水池內(nèi)(尚未灌水)的中心探測(cè)器(外部圖)
JUNO探測(cè)器位于廣東省江門(mén)市附近的地下700米處。其核心探測(cè)器為有效質(zhì)量達(dá)2萬(wàn)噸的液體閃爍體探測(cè)器(中心探測(cè)器),安置于地下實(shí)驗(yàn)大廳44米深的水池中央;直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼作為主支撐結(jié)構(gòu),承載了包括35.4米直徑的有機(jī)玻璃球、2萬(wàn)噸液體閃爍體、2萬(wàn)只20英寸光電倍增管、2萬(wàn)5千只3英寸光電倍增管以及前端電子學(xué)、電纜、防磁線圈和隔光板等眾多關(guān)鍵部件??梢蕴綔y(cè)53公里外臺(tái)山和陽(yáng)江核電站產(chǎn)生的中微子,并以前所未有的精度測(cè)量它們的能譜。
與國(guó)際同類實(shí)驗(yàn)相比,JUNO對(duì)質(zhì)量順序的測(cè)定不受地球物質(zhì)效應(yīng)和其它未知中微子振蕩參數(shù)的影響,并將顯著提高6個(gè)中微子振蕩參數(shù)中的三個(gè)參數(shù)的精度。JUNO實(shí)驗(yàn)使我們能夠?qū)?lái)自太陽(yáng)、超新星、大氣和地球的中微子開(kāi)展前沿研究,并將開(kāi)啟探索未知物理的新窗口,包括對(duì)不活躍中微子和質(zhì)子衰變的搜尋。
中心探測(cè)器內(nèi)部的有機(jī)玻璃球及光電倍增管
水池上方的頂部徑跡探測(cè)器
據(jù)介紹,JUNO在試運(yùn)行期間首批獲取的數(shù)據(jù)顯示,其探測(cè)器關(guān)鍵性能指標(biāo)全面達(dá)到或超越設(shè)計(jì)預(yù)期,這使它能夠著手解決粒子物理學(xué)領(lǐng)域未來(lái)十年內(nèi)的一個(gè)重大問(wèn)題:中微子質(zhì)量排序——即第三種中微子(ν?)是否比第二種(ν?)更重。
JUNO是一個(gè)中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所主導(dǎo)的重大國(guó)際合作項(xiàng)目,成員涵蓋來(lái)自17個(gè)國(guó)家和地區(qū)、74個(gè)科研機(jī)構(gòu)的700名研究人員。其設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)30年,后期可升級(jí)改造為世界最靈敏的無(wú)中微子雙貝塔衰變實(shí)驗(yàn)——這樣的升級(jí)將探測(cè)中微子絕對(duì)質(zhì)量,檢驗(yàn)中微子是否為馬約拉納粒子,從而解決粒子物理、天體物理和宇宙學(xué)的前沿交叉熱點(diǎn)難題,并深刻影響人類對(duì)宇宙的理解。
(光明日?qǐng)?bào)全媒體記者齊芳)
來(lái)源:光明日?qǐng)?bào)全媒體記者齊芳
責(zé)編:張永群
編輯:孫小婷 孫岱
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