江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體建成

科技日?qǐng)?bào)記者 龍躍梅

11月20日，位于地下700米的江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體建成。

中微子，作為構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一，不僅是宇宙中最古老、數(shù)量最多的物質(zhì)粒子，還因質(zhì)量極輕、運(yùn)動(dòng)速度接近光速，且?guī)缀醪慌c任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而極具神秘色彩。自1956年發(fā)現(xiàn)中微子以來，人類對(duì)中微子的探索與研究從未停止。由于中微子極難探測(cè)，至今還有很多未解之謎，為了深入探索中微子的奧秘，2015年江門中微子實(shí)驗(yàn)正式開工建設(shè)。該實(shí)驗(yàn)以測(cè)量中微子質(zhì)量順序?yàn)槭滓茖W(xué)目標(biāo)，并同步進(jìn)行多項(xiàng)重大前沿交叉研究。

記者了解到，因?yàn)橹形⒆拥拇┩噶O強(qiáng)，因此建在地下700米的江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器，既可以有效屏蔽宇宙線和外界其他干擾，又不會(huì)妨礙捕獲中微子。

江門中微子實(shí)驗(yàn)的核心探測(cè)器設(shè)備為一個(gè)有效質(zhì)量2萬噸的液體閃爍體探測(cè)器。

“直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼是探測(cè)器的主支撐結(jié)構(gòu)。”中國(guó)科學(xué)院高能所副所長(zhǎng)、江門中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目常務(wù)副經(jīng)理曹俊介紹，該不銹鋼網(wǎng)殼承載35.4米直徑的有機(jī)玻璃球、2萬噸液體閃爍體、2萬只20英寸光電倍增管、2.5萬只3英寸光電倍增管等諸多探測(cè)器部件。

不銹鋼網(wǎng)殼承載的有機(jī)玻璃球“大有乾坤”。有機(jī)玻璃球由263塊12厘米厚的烘彎球面板和上下煙囪粘接而成，有機(jī)玻璃凈重約600噸，是世界最大的單體有機(jī)玻璃球。

12厘米厚，意味著什么？“相比其35.4米的直徑，12厘米厚的有機(jī)玻璃球按比例換算，就好像雞蛋殼一樣薄。”曹俊說。

江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體建成后，將進(jìn)入超純水與液體閃爍體的灌裝階段。江門中微子實(shí)驗(yàn)將于2025年8月正式運(yùn)行取數(shù)，預(yù)計(jì)運(yùn)行約30年。

“通過江門中微子實(shí)驗(yàn)這一大科學(xué)裝置來認(rèn)識(shí)、研究中微子，對(duì)于粒子物理、天體物理、宇宙學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)的意義。”中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所所長(zhǎng)、江門中微子實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家王貽芳表示。