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江门新建实验基地2025年有望获重大突破

时间:2021-02-20 19:42 来源:网络整理 转载:吴川资讯网
本报讯 (记者 许琦敏 通讯员 蒙巍)昨天,在中国科学家和以中国科学家为主的实验团队首次获得基础物理学突破奖之际,记者从中科院高能物理研究所获悉,因在3年前发现了中微子的第三种振荡而轰动世界的大亚湾中微子实验,如今历史使命即将完成。而广东江门

本报讯 (记者 许琦敏 通讯员 蒙巍)昨天,在中国科学家和以中国科学家为主的实验团队首次获得基础物理学突破奖之际,记者从中科院高能物理研究所获悉,因在3年前发现了中微子的“第三种振荡”而轰动世界的大亚湾中微子实验,如今历史使命即将完成。而广东江门开平市,一座新的中微子实验基地正在兴建——江门中微子实验项目。预期到2025年左右,科学家将有望在此获得新的重大突破:基本上确定中微子的质量顺序。

新建实验将开展测量中微子质量顺序、对超新星中微子、地球中微子、太阳中微子、大气中微子,寻找暗物质、质子衰变等开展研究,在多个领域达到国际先进水平。不仅能对理解微观的粒子物理规律做出重大贡献,也将对宇宙学、天体物理乃至地球物理做出重大贡献。

2012年3月,大亚湾中微子实验国际合作组宣布:他们发现了中微子的“第三种振荡”,并测量到了它的振荡几率为0.092。这使人类更深入认识了中微子,进而了解物质与反物质之间的关系,或许有望破解“反物质消失之谜”。“我们第一篇论文发表时,实验误差为20%,而目前实验误差已降低到6%。”高能所研究员曹俊介绍,未来几年,大亚湾实验的精度还将进一步提高,最终目标是将误差降低到3%。

然而,由于实验条件的“先天不足”,这已是大亚湾实验的精度极限。为了将触角进一步向物理新世界延伸,2008年中科院高能物理所提出了“大亚湾二期实验”的设想。2012年,确定在广东江门开平市建立实验站,选址地位于距阳江核电站和台山核电站53km处。

“中微子探测非常困难,要为它的质量排序,更是难上加难。”曹俊说,这又是一个自然界的基本参数,其科学意义重大,国际竞争非常激烈。为了赢得国际竞争、率先取得重大科学突破,中科院通过战略性先导科技专项对江门中微子实验给予支持并启动实施。目前,它已在江门破土动工,相关设备研制也已展开。

江门实验的科研设备研制,就将开创出多个世界第一。例如,它将建造直径35米的有机玻璃球,这将是世界上最大的有机玻璃球,目前的“世界纪录”是直径12米。当有机玻璃球的直径达到35米,对材料的要求就会不同,而有机玻璃没有现成的机械手册,连材料性能都需要项目自己去测试。液闪探测器是捕捉中微子的核心设备之一,大亚湾实验中的液闪探测器仅几十吨,而江门实验的液闪探测器则重达2万吨,有十几层楼高,其透明度等技术指标也将大大优于大亚湾实验。曹俊表示,尽管难度呈几何级数上升,但中国科学家会不断努力,通过国际合作,力争世界第一,打开通往新物理世界的大门。

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