中美日都在探寻三大中微子探测实验项目即将上马

（原标题：三大中微子勘探试验项目行将上马）

江门中微子勘探器示意图：球形的中微子勘探器置于水池中心，上下与四周均被2米以上的水围住以屏蔽本底，在水池顶部选用径迹勘探器作为反契合勘探器，钢网架上安放光电倍增管以勘探中微子。 图片来历：江门中微子试验官网 本报记者 刘 霞

轻如尘、快似光，能够容易穿越各种物体，还能时不时“变身”——中微子无疑是基本粒子世界里的“隐世高手”；此外，它们或许还隐藏着有关世界大爆炸的绝世隐秘。正因如此，任何关于它们的头绪都可谓价值百科连城。

据日本媒体近来报导，日本文部科学省将制作勘探中微子的下一代“尖端神冈”（Hyper-K）勘探器，方案于2025年后投入使用，旨在提醒世界来历和物质诞生等疑团。

我国科学院高能物理学家曹俊研讨员对科技日报记者说：“中微子勘探器需求一个极洁净的环境：需求放在很深的地下，用岩石阻挠世界射线；需求泡在水中，用水来阻挠来自岩石、空气等的天然放射性。”他介绍，除了“尖端神冈”，我国江门中微子试验（JUNO）设备以及美国“深部地下中微子试验”（DUNE）设备也别离将于2022年和2026年“上岗”，这三大中微子试验，有望为咱们揭开世界中最难以捉摸的鬼魂粒子的“奥秘面纱”。

江门中微子试验设备

迄今，人类研讨中微子现已超越半个世纪，但对其性质至今依然没有具体的了解，甚至连它的切当质量也不清楚。为此，科学家们新建了一些试验设备，期望“掀起它的盖头来”。

打头阵的将是坐落广东的正在制作的江门中微子试验设备，它是我国史无前例的最杂乱高能物理试验设备，与现在最好的世界同类设备比较，它的规划大20倍，精度进步近一倍。

据曹俊介绍，江门中微子试验设备2015年开端制作，方案2021年末完结勘探器制作。该设备包含坐落地下700米的洞室、大型水池、一个装满2万吨液体和光电倍增管的中微子勘探器以及少数配套设备。

会宣布亮光的液体是勘探中微子的介质。当很多中微子穿过勘探器时，偶然会在勘探器内发作反响，宣布极端弱小的亮光，然后被光电倍增管捕捉到。

曹俊表明：“江门中微子试验旨在测定中微子质量次序、准确丈量中微子混合参数，一起也将研讨大气中微子、太阳中微子、超新星中微子、地球中微子等。测定中微子质量次序，不只有助了解微观的粒子物理规则，也将对世界学、天体物理学、地球物理学作出重大贡献。”

“深部地下中微子试验”

据美国兴趣科学网站近来报导，设在美国的“深部地下中微子试验”由两部分组成，一部分坐落费米试验室，包含一个巨大的中微子枪，其会将质子加快到挨近光速，使其破坏，在终端每秒射出数万亿个中微子。

这些中微子将从费米试验室动身，沿直线行进，直到它们撞上第二部分——约1300公里外、坐落地下深处约1600米的桑福德地下研讨设备，此处的勘探器里约装有4万吨液态氩。

据悉，DUNE能够更好地描绘中微子振动的特性，还能勘探到银河系和附近星系中超新星开释的中微子等。

DUNE设备被认为是美国未来几十年的“旗舰试验室”，来自多个国家的专家将对试验室取得的数据进行剖析，进一步了解中微子的“性情”。

“尖端神冈”勘探器

日本文部科学省8月21日确认了在岐阜县飞騨市制作下一代中微子勘探器——“尖端神冈”勘探器的方案，这一勘探器是日本现有“超级神冈”勘探器的后继设备。

“超级神冈”坐落一座山下1000米深处，其光传感器浸没于5万吨纯水中。1998年，“超级神冈”供给了首个确凿证据，证明中微子和反中微子能够在3种类型之间振动，项目负责人梶田隆章因而荣膺2015年诺贝尔物理学奖。

而“尖端神冈”勘探器将建于地下约650米处，主体设备为直径74米、高约60米的圆柱状水槽，规划是“超级神冈”的5倍以上。水池壁上设置约4万个传感器，捕捉太空飞来的中微子在水中发作反响后宣布的弱小亮光。

“尖端神冈”将在2025年左右开端寻觅自然界（比方核聚变和超新星）发生的中微子。因为设备巨大、传感器功能高，“尖端神冈”不只在勘探超新星方面更高效，也有望提醒为什么世界主要由物质而非反物质构成。

理论学家称，了解这一点的关键是丈量中微子和反中微子之间的不对称性，特别是两者在不同类型之间振动的速度差异。“超级神冈”已看到相关头绪，“尖端神冈”应能进行更准确丈量。

期望行将上岗的这三大“剑客”能让中微子的“身世隐秘”大白于天下。或许在此过程中，会出现多个诺贝尔奖取得者，谁知道呢？

（科技日报北京8月26日电）

本文来历：科技日报 责任编辑：王凤枝_NT2541