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世界最大！江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體建成

發(fā)布時(shí)間：2024/11/22 9:41:52編輯：Ma Liang
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11月20日，從中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所了解到，江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體已于今日建成。這一標(biāo)志性成就預(yù)示著該項(xiàng)目即將進(jìn)入下一階段——超純水與液體閃爍體的灌裝，并預(yù)計(jì)于2025年8月正式運(yùn)行取數(shù)。

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，從1956年人類發(fā)現(xiàn)中微子以來，對(duì)中微子的探索與研究從未停止，然而由于中微子極難探測(cè)，使其至今還有很多未解之謎。

為了深入探索中微子的奧秘，江門中微子實(shí)驗(yàn)于2013年立項(xiàng)，2015年正式開工建設(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)行超新星中微子、地球中微子、太陽(yáng)中微子、大氣中微子、質(zhì)子衰變等多項(xiàng)重大前沿交叉研究。

江門中微子實(shí)驗(yàn)的核心探測(cè)設(shè)備是一個(gè)位于地下700米的巨型液體閃爍體探測(cè)器。該探測(cè)器被安置在地下實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)一個(gè)深達(dá)44米的池子中央。其主體結(jié)構(gòu)為一個(gè)直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼，這一堅(jiān)固的支撐結(jié)構(gòu)能夠承載直徑35.4米的有機(jī)玻璃球、2萬(wàn)噸液體閃爍體、以及數(shù)以萬(wàn)計(jì)的光電倍增管、電纜、防磁線圈、隔光板等關(guān)鍵探測(cè)器部件。

尤為值得一提的是，江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器主體采用了世界上最大的單體有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)，共計(jì)263塊、每塊厚度達(dá)120毫米的有機(jī)玻璃拼接而成。這種“薄如蛋殼”的玻璃球不僅擁有出色的抗拉扯和抗撞擊性能，還能在內(nèi)外不同壓強(qiáng)的液體環(huán)境中保持穩(wěn)定，滿足未來30年的使用需求。待所有安裝任務(wù)完成后，科研人員將在有機(jī)玻璃球內(nèi)注入特制的液體閃爍體，并在放置探測(cè)器的池中注入超純水，直至將整個(gè)探測(cè)器完全淹沒。

江門中微子實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家王貽芳表示：“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。同時(shí)，在建設(shè)過程中，我們也在國(guó)產(chǎn)新型光電倍增管研制、高性能液體閃爍體研制、超大型高精度探測(cè)器設(shè)計(jì)制造、超大跨度實(shí)驗(yàn)洞室等一系列前沿技術(shù)領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破，充分展現(xiàn)了大科學(xué)計(jì)劃對(duì)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大拉動(dòng)作用�！�

此外，江門中微子實(shí)驗(yàn)正日益成為國(guó)際科研合作的新典范。王貽芳透露，該項(xiàng)目已吸引來自17個(gè)國(guó)家和地區(qū)、74個(gè)研究機(jī)構(gòu)的750位科研人員積極參與。通過經(jīng)費(fèi)投入分擔(dān)、技術(shù)共同研發(fā)、科研成果共享的方式，江門中微子實(shí)驗(yàn)正有力推動(dòng)全球中微子研究領(lǐng)域的共同進(jìn)步與發(fā)展。