
江门中微子实验室
有一种“幽灵”粒子,看不见摸不着,但每秒钟都有数万亿颗穿过你的身体,而你却毫无察觉,这种粒子就是中微子。
中微子从宇宙爆炸之初就已经存在,太阳也时刻在释放着这种粒子。天文物理学家认为,它与宇宙中暗物质的存在与分布有着很大关系,探测中微子的产生、存在和分布,将有助于解决多个重大天文物理学议题。
中微子最显著的特性,就是极难被拦截,因为它基本不与任何物质粒子产生磁、力、电等方面的干扰,因此才可以在所有物体中畅通无阻。
从太阳上产生的中微子,来到地球后会穿越整个地球,能量和数量几乎都不会减少,速度更不会受到影响,所以才有“幽灵粒子”之称。
有科学家通过中微子的物理特性计算发现,要想拦截一束中微子,需要5光年厚的铅板才能做到。我国科学家打算用一个特殊装置,探测这种中微子的存在。
广东省江门开平市正在建设一座地下超级探测装置——江门中微子实验设施(JUNO),这是一座针对中微子的超级探测装置,比全球现有同类探测装置都更灵敏,位于地面之下700米深处,这么厚实的地层,可以很好地屏蔽各种宇宙射线,却基本不能屏蔽中微子,因此是探测中微子的绝佳场所。
这个装置的主体结构是个双层的巨型球体,由直径41米的不锈钢网壳和直径35.4米的有机玻璃球组成,玻璃球里装有超过2万吨液态闪烁体,当数量突然增多的中微子从这个液体球中穿过时,就会激发出极微弱的光,玻璃球周围2万只高灵敏度光电倍增管,就会放大这种光信号,并将其进一步转化为电信号,供科学家研究。 投入使用后,它将能提前发现即将发生超新星爆发恒星所产生的中微子,也可由此判断是否将有超新星形成。
江门中微子实验室是由中科院和广东省共同建设的大科学装置,预计2024年建成运行后,将成为国际中微子研究的中心之一。