网站地图English
     
您现在的位置:首页 > 大科学装置 > 江门中微子实验 > 传媒扫描
【环球网】江门中微子实验启动建设 实验将测量"幽灵粒子"质量顺序
2015-01-29 | 浏览次数: | 【

  国际在线消息(记者 阮明艺):近日,大型中微子实验——江门中微子实验在广东省启动建设,这一实验的启动标志着中国中微子实验研究从起步到跨越的转变,同时也使人类离揭示宇宙起源之谜更近了一步。

  中微子是一种不带电且质量极其微小的基本粒子。因为可以自由穿梭而且几乎不与任何物质发生作用,所以中微子又被称为“幽灵粒子”。大多粒子物理与核物理过程都伴随着中微子的产生,比如像核发电和太阳发光等等。可以说,中微子在微观层面上的粒子物理和宏观层面上的宇宙起源及其演化等过程中都扮演着很重要的角色,对它的研究始终是全球科学界的前沿课题。因为中微子质量非常小,测量它的绝对质量现在是不可能的,科学家目前所能进行的研究就是测量几种中微子的质量顺序。上周末,中国科学院在广东启动了江门中微子实验的建设工程,要对这种“幽灵粒子”进行质量顺序的测量。

  在广东省江门市开平市金鸡镇实验建设启动会的现场,近300名中外科学家出席了启动会并参观了1341米的地下斜井的建设工地。据了解,江门中微子的实验站将建在地下700米深处,计划2020年投入运行并开始物理取数,运行至少20年。

  2012年,中国科学家在大亚湾中微子实验中发现了中微子的第三种振荡模式,这使得科学家能够开始准备下一代物理实验:测量中微子的质量顺序。中国科学院高能物理研究所所长王贻芳介绍,江门中微子实验就是要利用反应堆中微子振荡来确定中微子的质量顺序:“3种中微子互相发生振荡会产生六个独立参数,江门测量的是中微子质量顺序这个独立参数,就是知道3种中微子哪个重哪个轻,它们的性质是怎么样的。因为中微子质量非常小,测量它的绝对质量现在是不可能的,现在只是知道第一它有质量,第二不同的中微子之间质量有差别,同时我们要知道这个差别哪个重哪个轻,看起来是个很小的事情,我们只能是一步一步去了解中微子。”

  虽然测量出中微子的质量顺序,将推动人类对宇宙学、天体物理乃至地球物理的进一步认识,但“幽灵粒子”中微子极其难捕捉,并且目前日本美国、欧洲、印度等国家和地区也都正在计划进行中微子质量顺序的研究,那么江门中微子实验不同在哪儿呢?王贻芳所长介绍,在实验方案上,江门中微子实验首次提出了利用核反应堆来进行实验:“在我们之前没有人提出过用多个核反应堆的工厂、用这样一个大的探测器来测量中微子的质量顺序。当然在这之前有理论家说过反应堆出来的中微子能谱,是有质量顺序信息的,但从来没有人把它具体化成为一个实验方案。”

  王贻芳所长还介绍说,这次试验用来捕捉中微子的探测器也将是世界上能量精度最高、规模最大的液体闪烁体探测器,这将大大提高捕捉中微子的水平:“探测中微子最基本的方法就是让中微子和我们的探测器的材料发生相互作用,发生作用以后,这个材料就会发光,我们在液体闪烁体的外面装了光电探测器,所以它产生了光以后,光子就会到达这个光电探测器,光电探测器就会把这个光转换为电信号,通过电缆把电信号给输出来。”

  除了方案和技术上的高要求,要进行中微子质量顺序测量的研究,实验最佳位置应该是在距离反应堆50至55公里的地方,并且与所有反应堆距离相等的区域内,而江门这个实验站址就在距离广东阳江和台山的反应堆群大约53公里的地方,应该说,这是最适合利用核反应堆群来进行测量中微子质量顺序的地方。王贻芳所长表示,江门中微子实验凭借领先的液体闪烁体探测器技术和反应堆中微子物理,提出了原创性的实验方案,将有望率先测定中微子质量顺序。

  据了解,此次启动的江门中微子实验被高能物理研究所称为“大亚湾二期实验”,由于其科学意义重大、实验方案独特,吸引了世界科学界的强烈关注,目前组建的国际合作组,已有中国、意大利法国德国俄罗斯等国家和地区的320多位研究人员参加实验。未来,科学家们有望在这里开始测量中微子质量的顺序,了解物质微观的基本结构和宏观宇宙的起源与演化。

  除了方案和技术上的高要求,要进行中微子质量顺序测量的研究,实验最佳位置应该是在距离反应堆50至55公里的地方,并且与所有反应堆距离相等的区域内,而江门这个实验站址就在距离广东阳江和台山的反应堆群大约53公里的地方,应该说,这是最适合利用核反应堆群来进行测量中微子质量顺序的地方。王贻芳所长表示,江门中微子实验凭借领先的液体闪烁体探测器技术和反应堆中微子物理,提出了原创性的实验方案,将有望率先测定中微子质量顺序。

  据了解,此次启动的江门中微子实验被高能物理研究所称为“大亚湾二期实验”,由于其科学意义重大、实验方案独特,吸引了世界科学界的强烈关注,目前组建的国际合作组,已有中国、意大利、法国、德国、俄罗斯等国家和地区的320多位研究人员参加实验。未来,科学家们有望在这里开始测量中微子质量的顺序,了解物质微观的基本结构和宏观宇宙的起源与演化。

原文链接:http://world.huanqiu.com/hot/2015-01/5386796.html


中国科学院高能物理研究所    备案序号:京ICP备05002790号
高能所大装置管理中心:86-10-88236259;wujh@ihep.ac.cn;北京市918信箱(100049)
开平中微子研究中心:86-0750-2360908;liuyx@ihep.ac.cn;广东省开平市沿江西路39号