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中心探測(cè)器內(nèi)部的有機(jī)玻璃球及光電倍增管。（中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所供圖）

昨天，江門中微子實(shí)驗(yàn)（JUNO）成功完成2萬(wàn)噸液體閃爍體灌注，正式運(yùn)行取數(shù)。這意味著它具備了解決粒子物理學(xué)領(lǐng)域未來(lái)十年內(nèi)一個(gè)重大問(wèn)題的能力：給中微子質(zhì)量排序——即第三種中微子（ν3）是否比第二種（ν2）更重。

JUNO探測(cè)器位于廣東省江門市附近的地下700米處，可探測(cè)53公里外臺(tái)山和陽(yáng)江核電站產(chǎn)生的中微子，并以前所未有的精度測(cè)量它們的能譜。與國(guó)際同類實(shí)驗(yàn)相比，該裝置對(duì)中微子質(zhì)量順序的測(cè)定，可不受地球物質(zhì)效應(yīng)和其它未知中微子振蕩參數(shù)的影響，還將顯著提高一半中微子振蕩參數(shù)的精度。

江門中微子實(shí)驗(yàn)由中國(guó)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)。經(jīng)過(guò)十余年準(zhǔn)備和建設(shè)，JUNO現(xiàn)已成為國(guó)際上首個(gè)進(jìn)入運(yùn)行的超大規(guī)模、超高精度中微子專用大科學(xué)裝置。試運(yùn)行期間獲取的首批數(shù)據(jù)顯示，其探測(cè)器關(guān)鍵性能指標(biāo)全面達(dá)到或超越設(shè)計(jì)預(yù)期。

“完成JUNO探測(cè)器灌注并開(kāi)始運(yùn)行取數(shù)，是一個(gè)歷史性的里程碑?！盝UNO合作組發(fā)言人、中國(guó)科學(xué)院院士王貽芳表示，JUNO實(shí)驗(yàn)使我們能夠?qū)?lái)自太陽(yáng)、超新星、大氣和地球的中微子開(kāi)展前沿研究，包括對(duì)不活躍中微子和質(zhì)子衰變的搜尋，將使科學(xué)家得以回答關(guān)于物質(zhì)和宇宙本質(zhì)的基本問(wèn)題，開(kāi)啟探索中微子世界未知疆域的新窗口。

JUNO的中心探測(cè)器為有效質(zhì)量達(dá)2萬(wàn)噸的液體閃爍體探測(cè)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35.4米直徑的有機(jī)玻璃球、2萬(wàn)噸液體閃爍體、2萬(wàn)只20英寸光電倍增管、2.5萬(wàn)只3英寸光電倍增管等眾多關(guān)鍵部件。遍布探測(cè)器內(nèi)壁的光電倍增管一起協(xié)同工作，探測(cè)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。

作為一個(gè)由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所主導(dǎo)的重大國(guó)際合作項(xiàng)目，JUNO的成員來(lái)自17個(gè)國(guó)家和地區(qū)、74個(gè)科研機(jī)構(gòu)，共有700名研究人員。據(jù)悉，JUNO的設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)30年，后期可升級(jí)改造為世界最靈敏的無(wú)中微子雙貝塔衰變實(shí)驗(yàn)——這將可探測(cè)中微子的絕對(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，并深刻影響人類對(duì)宇宙的理解。

（原載于《文匯報(bào)》?2025-08-27?第05版）