中國科學(xué)院高能物理研究所今日發(fā)布了江門中微子實(shí)驗(yàn)正式運(yùn)行后的首個(gè)重大科研成果。在這次實(shí)驗(yàn)中,科研人員分析了從8月26日到11月2日共59天的反應(yīng)堆中微子數(shù)據(jù),并測量了兩個(gè)振蕩參數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)既可以通過太陽中微子測定,也可以通過核反應(yīng)堆中微子測定。此前科學(xué)界用這兩種方法的數(shù)據(jù)測量結(jié)果存在大約1.5倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差,被稱為“太陽中微子偏差”。此次實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這個(gè)偏差仍然存在,且測量精度相比以往國際上各類相關(guān)實(shí)驗(yàn)提高了1.5到1.8倍。這表明探測器達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,能夠高效從事物理學(xué)研究。
專家介紹,太陽中微子的振蕩模式與核反應(yīng)堆中微子振蕩模式非常相似。通過提高精度,科研人員可以更好地了解太陽中微子的振蕩,精確研究中微子整個(gè)振蕩矩陣的所有參數(shù),驗(yàn)證是否只有三代中微子。歷史上人類曾認(rèn)為原子是最小的粒子,但后來發(fā)現(xiàn)構(gòu)成世界的基本粒子包括6種夸克、6種輕子,其中3種是中微子:電子中微子、繆子中微子和陶子中微子。江門中微子實(shí)驗(yàn)的主要科學(xué)目標(biāo)是解決中微子的質(zhì)量順序問題,為探索未知物理世界打開新窗口。
江門中微子實(shí)驗(yàn)由中國科學(xué)院高能物理研究所于2008年提出構(gòu)想,2015年啟動(dòng)隧道和地下實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。2021年12月完成實(shí)驗(yàn)室建設(shè)并開始探測器安裝。核心探測器為有效質(zhì)量達(dá)2萬噸的液體閃爍體探測器,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),承載了包括有機(jī)玻璃球、兩萬噸液體閃爍體、光電倍增管及前端電子學(xué)等關(guān)鍵部件。遍布探測器內(nèi)壁的光電倍增管協(xié)同工作,探測中微子與液閃相互作用產(chǎn)生的閃爍光,并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。
作為國際上首個(gè)運(yùn)行的超大規(guī)模和超高精度的中微子專用大科學(xué)裝置,江門中微子實(shí)驗(yàn)將助力科學(xué)家對(duì)來自太陽、超新星、大氣和地球的中微子開展前沿研究。該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)使用壽命為30年,后期可升級(jí)改造為世界最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實(shí)驗(yàn)。升級(jí)后,該裝置將探測中微子絕對(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,深刻影響我們對(duì)宇宙的理解。
新華社照片,北京,2025年12月6日 建設(shè)中的江門中微子實(shí)驗(yàn)中心探測器(拼接照片,2024年10月9日攝)
2025-12-08 08:03:55攀高逐新質(zhì)勝未來新華社照片,北京,2025年12月6日 建設(shè)中的江門中微子實(shí)驗(yàn)中心探測器(拼接照片,2024年10月9日攝)
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