科技日報(bào)廣東開平1月10日電 (記者李大慶)中國主持、多國參與的江門中微子實(shí)驗(yàn)1月10日在廣東省開平市金雞鎮(zhèn)開始建設(shè)。5年后,科學(xué)家們有望在這里開始測量中微子質(zhì)量的順序,了解物質(zhì)微觀的基本結(jié)構(gòu)和宏觀宇宙的起源與演化。
江門中微子實(shí)驗(yàn)是繼大亞灣實(shí)驗(yàn)后由中國主持的第二個(gè)大型中微子實(shí)驗(yàn)。它將建在廣東開平市金雞鎮(zhèn),實(shí)驗(yàn)站要建在地下700米深處,計(jì)劃2020年投入運(yùn)行并開始物理取數(shù),運(yùn)行至少20年。實(shí)驗(yàn)建造的中微子探測器將是世界上能量精度最高、規(guī)模最大的液體閃爍體探測器。
據(jù)實(shí)驗(yàn)國際合作組中方發(fā)言人、中科院高能所所長王貽芳介紹,江門中微子實(shí)驗(yàn)的科學(xué)目標(biāo)是利用反應(yīng)堆中微子振蕩確定中微子質(zhì)量順序,這對了解物質(zhì)微觀的基本結(jié)構(gòu)和宏觀宇宙的起源與演化具有重要意義。
在大亞灣實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中微子的第三種振蕩模式后,國際中微子研究的熱點(diǎn)是測量中微子質(zhì)量順序。
中微子是一種不帶電、質(zhì)量極其微小的基本粒子,在目前已知的構(gòu)成物質(zhì)世界的12種基本粒子中,占了1/4,是目前發(fā)現(xiàn)的唯一有堅(jiān)實(shí)實(shí)驗(yàn)證據(jù)的、超出粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的現(xiàn)象。王貽芳解釋說:“我們可以通過加速器上的對撞,研究粒子的性質(zhì)和相互作用,發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,而粒子物理的這些規(guī)律和宇宙早期大爆炸時(shí)所發(fā)生的規(guī)律是一樣的,可以通過它了解宇宙的起源及演化等問題?!?/p>
科學(xué)家認(rèn)為,上述實(shí)驗(yàn)的最佳站址應(yīng)在距反應(yīng)堆50-55公里,且與所有反應(yīng)堆距離相等的區(qū)域內(nèi)。開平市金雞鎮(zhèn)具有得天獨(dú)厚的條件:距廣東陽江反應(yīng)堆和臺山反應(yīng)堆群約53公里,并且在山下還有花崗巖,適合建地下實(shí)驗(yàn)大廳;陽江與臺山核電站有效的反應(yīng)堆群功率世界第一?!敖痣u鎮(zhèn)是世界上目前發(fā)現(xiàn)的最適合利用核反應(yīng)堆測量中微子質(zhì)量順序的地方。”王貽芳說。
由于科學(xué)意義重大、實(shí)驗(yàn)方案獨(dú)特,江門中微子實(shí)驗(yàn)引起國際科學(xué)界的矚目。目前已有中國、捷克、芬蘭、法國、德國、意大利、俄羅斯和臺灣等國家和地區(qū)的45個(gè)研究單位的320多位研究人員正式參加實(shí)驗(yàn)。另外,美國等5個(gè)國家的十幾個(gè)研究單位也有意加入。
王貽芳特別強(qiáng)調(diào),江門實(shí)驗(yàn)裝置沒有放射性,因?yàn)椤疤烊画h(huán)境中的放射性反而會(huì)干擾中微子探測器,所以我們才把實(shí)驗(yàn)站設(shè)在地下700多米的花崗巖中。所有的實(shí)驗(yàn)裝置和材料都必須比我們的日常環(huán)境更干凈才行。另外,實(shí)驗(yàn)本身也不會(huì)產(chǎn)生廢液、廢氣,不會(huì)對環(huán)境造成污染。這是一個(gè)無污染的項(xiàng)目”。
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