中国地下700米深实验室投入运行,开启中微子研究新纪元
8月26日,位于广东江门地下700米深处的江门中微子实验(JUNO)顺利完成两万吨液体闪烁体的注入工作,正式启动科学数据采集。该装置历经十多年筹备与建设,是目前全球首个投入运行、兼具超大规模与超高精度的中微子研究专用科学设施。
中国科学院院士、JUNO合作组发言人王贻芳表示,探测器灌注完成并开始采集数据,标志着项目迈入具有历史意义的新阶段。
试运行阶段获取的首批实验数据表明,JUNO探测器各项核心性能指标均优于原设计目标,显示出其在国际粒子物理前沿研究中的强大潜力。该装置将致力于破解当前高能物理领域的重大科学问题之一——中微子质量顺序问题,即判定第三类中微子(ν₃)是否重于第二类(ν₂)。
JUNO是由中国科学院高能物理研究所牵头组织的一项重大国际科研合作计划,汇聚了来自17个国家与地区、74个科研单位的700余名科研人员。实验装置建在广东省江门市地下700米深处,能够精确捕捉53公里外台山与阳江核电站所产生的中微子,并以极高分辨率测量其能谱。
与国际上其他中微子实验相比,JUNO在测定中微子质量顺序时不受地球物质效应及其他未知振荡参数的干扰,还将显著提升六个中微子振荡参数中其中三个的测量精度。此外,JUNO还将推进对太阳、超新星、大气及地球内部中微子的前沿研究,拓展包括惰性中微子探测与质子衰变搜寻在内的新物理探索窗口。
JUNO的核心探测器为一个总容量达两万吨的液体闪烁体探测器,被安放在地下实验大厅内44米深的水池中央。其主体结构为直径41.1米的不锈钢网壳,内部承载有直径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、两万五千只3英寸光电倍增管,以及配套的前端电子学、电缆、防磁线圈和遮光组件等关键设备。
据透露,JUNO的设计使用寿命为30年,未来还计划升级改造为全球最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验平台。
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