新華社北京11月22日電 題：捕獲“幽靈粒子” 揭開江門中微子實驗神秘面紗

  新華社記者張泉、陳宇軒

  我國大科學裝置——江門中微子實驗的探測器主體日前建成。江門中微子實驗位於廣東江門開平市，將以測量中微子質量順序為首要科學目標，同時開展多項重大前沿交叉研究。

  據介紹，中微子是組成物質世界最基本的粒子之一，是宇宙中最古老的物質粒子，宇宙誕生之初就産生了大量中微子。

  中微子在自然界幾乎無處不在。例如，一個典型的核反應堆每秒鐘産生6萬億億個中微子，超新星爆炸、宇宙線轟擊大氣等過程也會産生大量中微子。每秒鐘有3億億個太陽中微子穿過每個人的身體。

  “探測中微子並開展相關研究，對於理解微觀世界規律和宏觀宇宙的起源、演化等具有重要意義。例如，宇宙中反物質丟失之謎，極有可能與中微子有關。”中國科學院高能物理研究所所長曹俊説。

  自1956年直接探測到中微子以來，人類對中微子的探索與研究從未止步。其中，2012年3月，我國大亞灣中微子實驗發現中微子第三種振蕩模式，為中微子研究作出了重要貢獻。儘管科學界取得一系列發現，但中微子仍存在大量未解之謎。

  探測中微子並非易事。中微子不帶電荷、質量極其微小，並且幾乎不與任何物質相互作用，穿透能力強，非常難以探測，因此也被稱為“幽靈粒子”。

  江門中微子實驗就是用於捕獲這些“幽靈粒子”。江門中微子實驗的核心探測設備是一個有效質量2萬噸的液體閃爍體探測器，它位於地下700米深處。中微子由於具有極強的穿透力，可以輕鬆到達這裡，而宇宙線和外界其他干擾則被有效屏蔽。

  在建設過程中，我國科研人員在國産新型光電倍增管、高性能液體閃爍體、超大跨度實驗洞室等一系列前沿技術領域取得突破，確保江門中微子實驗性能優良。後續，江門中微子實驗將進入超純水與液體閃爍體灌裝階段，並將於2025年8月運行取數。

  江門中微子實驗將以測量中微子質量順序為首要科學目標。據介紹，中微子共有三種，分別是電子中微子、繆子中微子、陶子中微子，測量並確定三種中微子的質量順序，對於深化中微子相關理論研究具有重要意義，是中微子研究領域的焦點問題。

  “我們想知道中微子的絕對質量到底是多少，同時也想通過中微子的振蕩，知道中微子之間的相對質量差是多少。這些研究將讓我們更好地理解宇宙和物質世界。”江門中微子實驗首席科學家王貽芳院士説。

  此外，江門中微子實驗還將開展超新星中微子、地球中微子、太陽中微子、大氣中微子、質子衰變等多項重大前沿交叉研究。