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江门中微子实验正式运行 取得突破性进展
来源:荆楚网 百度 图 | 作者:亚洲经济报 | 发布时间 :2025-08-26 | 16 次浏览: | 分享到:
8月26日,江门中微子实验(JUNO)顺利完成2万吨液体闪烁体的灌注,并正式进入运行取数阶段,标志着这一历经十余年筹备与建设的重大科学工程迈入全新阶段。作为国际上首个投入运行的超大规模、超高精度中微子专用实验装置,JUNO的启用将为粒子物理学未来十年的核心问题——中微子质量顺序的测定提供关键支撑,同时推动对太阳、超新星、大气和地球中微子的前沿研究,开启探索未知物理现象的新窗口。


JUNO探测器位于广东省江门市附近地下700米深处,能够探测来自53公里外台山和阳江核电站释放的中微子,并以前所未有的精度测量其能谱。与国际同类实验相比,JUNO在中微子质量顺序测量中不受地球物质效应和其他未知振荡参数的影响,预计将显著提升六个中微子振荡参数中三个的测量精度。

该实验项目由中国科学院高能物理研究所于2008年提出构想,2013年获得中国科学院战略性先导科技专项(A类)支持,2015年正式启动隧道和地下实验室建设。2021年12月实验室建设完成后,探测器开始在地下安装,至2024年12月主体结构完工,进入灌注阶段。



在灌注过程中,项目团队首先在45天内完成超过6万吨超纯水的灌注,将内外有机玻璃球的液位差控制在厘米量级,流量偏差不超过0.5%,确保了探测器结构的安全与稳定。随后,经过半年的精细操作,成功将2万吨液体闪烁体注入直径35.4米的有机玻璃球内,并同步完成原有纯水的置换。


整个过程严格满足超纯水与液体闪烁体在洁净度、透明度和低放射性本底等方面的高标准要求。同时,探测器的调试与优化工作同步完成,确保其在灌注结束后立即进入正式运行取数阶段。

JUNO核心探测器为一个有效质量达2万吨的液体闪烁体探测器,位于地下大厅44米深的水池中央。探测器主支撑结构为直径41.1米的不锈钢网壳,内部包含直径35.4米的有机玻璃球、两万吨液体闪烁体、两万只20英寸光电倍增管及两万五千只3英寸光电倍增管,以及前端电子学、电缆、防磁线圈和隔光板等关键组件。探测器内壁布满的光电倍增管可协同探测中微子与液闪相互作用产生的闪烁光,并将其转化为电信号输出。



JUNO是由中国科学院高能物理研究所主导的重大国际合作项目,汇聚了来自17个国家和地区、74个科研机构的近700名科研人员。探测器设计使用寿命为30年,未来有望升级为全球最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验装置,用于探测中微子的绝对质量,验证其是否为马约拉纳粒子,从而解决粒子物理、天体物理和宇宙学领域的关键交叉问题,深刻影响人类对宇宙本质的理解。

完成探测器灌注并正式运行取数,是江门中微子实验的重要里程碑。JUNO合作组发言人王贻芳表示,“这是国际上首次运行如此规模庞大且精度极高的中微子专用装置,将为探索物质和宇宙的基本规律提供前所未有的机遇。”