在地下700米捕捉幽灵粒子！江门中微子实验液体灌注正式启动

在探索宇宙奥秘的征途中，人类从未停歇。随着科技的飞速发展，一项位于广东的国家重大科技基础设施——江门中微子实验（JUNO）于12月18日正式启动了其关键步骤：液体灌注。这一里程碑式的启动，标志着人类在理解宇宙最基本粒子——中微子的道路上迈出了重要一步。

江门中微子实验的核心在于其中心探测器，一个有效重量约两万吨的液体闪烁体探测器，它位于地下700米深的实验大厅内，被安置在一个直径44米、深达44米的水池中。这个巨大的水池不仅为探测器提供了稳定的运行环境，还兼作水契伦科夫探测器和屏蔽体，有效屏蔽了来自岩石的天然放射性和宇宙线的影响。水池顶部，一个面积约1000平方米的宇宙线径迹探测器与水池内的水契伦科夫探测器协同工作，精确探测宇宙线，从而最大限度地减少其对中微子探测的干扰。

中心探测器的主体是一个直径35.4米的有机玻璃球，其内部将被填充两万吨的液体闪烁体。液体灌注工作被精心规划为两个阶段：前两个月，超纯水将被灌入有机玻璃球的内外空间，以确保探测器的稳定与密封；随后的六个月，球内的超纯水将被逐步置换为液体闪烁体。这一置换过程不仅要求极高的精度，还需要对液体闪烁体的性质进行严格控制，以确保其能够满足探测中微子的需求。预计2025年8月，全部灌注任务将顺利完成，届时，江门中微子实验将正式运行取数，开启人类探索中微子奥秘的新篇章。

江门中微子实验的中心探测器之所以引人注目，不仅因为其庞大的体积和复杂的结构，更在于其卓越的探测性能。相比目前国际上的最好水平，江门中微子中心探测器的液体闪烁体体积增大了20倍，光电子产额增大了3倍，能量分辨率更是达到了前所未有的3%。这一系列的性能提升，使得江门中微子实验在捕捉探测中微子方面具有无可比拟的优势。

中微子，这个被称为“幽灵粒子”的基本粒子，自宇宙诞生的那一刻起就扮演着重要角色。它们几乎无处不在，却又难以捉摸，因为它们几乎不与任何物质发生相互作用，能够轻松地穿透地球乃至整个星系。然而，正是这种难以捉摸的特性，使得中微子在宇宙学和粒子物理学中占据了举足轻重的地位。它们参与了宇宙的演化过程，是恒星核聚变、超新星爆发以及宇宙射线形成等自然现象的关键因素。如果没有中微子，太阳将无法发光，银河系、地球以及人类的存在也将成为不可能。

江门中微子实验的目标正是利用这一先进的探测器装置，捕捉并研究中微子的性质和行为。科学家们希望通过这一实验，揭示中微子的质量、混合角等基本物理参数，进而深入理解宇宙的演化过程和物质世界的本质。此外，江门中微子实验还将为中微子天文学的发展提供强有力的支持，帮助科学家们探测来自遥远星系的中微子信号，揭示宇宙深处的奥秘。