大国重器传来好消息！江门中微子实验大科学装置正式运行

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2025年8月26日，江门中微子实验（JUNO）已成功完成2万吨液体闪烁体灌注，并正式运行取数。经过十余年的准备和建设，JUNO成为国际上首个建成的新一代大型中微子实验装置，标志着中国在高能物理与大科学装置领域取得重大突破。作为该项目核心部件之一的有机玻璃球供应商，汤臣科技与有荣焉！

JUNO探测器位于广东省江门市地下700米深处，其核心是一个含直径达35.4米的有机玻璃球的液体闪烁体探测器（中心探测器），内部装载2万吨极高纯净度的液体闪烁体，用于捕捉来自核电站、太阳、超新星等源的中微子信号。

• 2008
• 中国科学院高能物理研究所提出构想
• 2013
• 得到中国科学院战略性先导科技专项（A类）支持，在同年得到广东省人民政府的支持
• 2015
• 启动隧道和地下实验室建设
• 2021
• 完成实验室建设并开始了探测器在地下实验室的安装建设
• 2024
• 探测器主体建设完成并开始灌注超纯水与液体闪烁体

位于水池内（尚未灌水）的中心探测器（外部图）

在灌装过程中，项目团队首先在45天内完成超过6万吨超纯水的灌注，将内外有机玻璃球的液位差控制到厘米量级，流量偏差不超过0.5%，有力保障了探测器主体结构的安全稳定。

随后历经半年的精细操作，将2万吨液体闪烁体精准注入直径35.4米的有机玻璃球内，并同步完成原有纯水的置换。尤为关键的是，超纯水与液体闪烁体的超高洁净度、透明度和极低放射性本底等特殊要求全部得到满足。

与此同时，项目团队完成了探测器的调试优化，确保了探测器在灌注完成后立刻进入正式运行取数阶段。

江门中微子合作组发言人王贻芳表示：“完成江门中微子探测器灌注并开始运行取数，是一个突破性的进展。这是国际上首次运行这样一个超大规模和超高精度的中微子专用大科学装置，将使我们能够回答关于物质和宇宙本质的基本问题。”

工艺极限制造，精度技术决胜

有机玻璃球的制造与安装，是JUNO项目中极具挑战性的环节之一。汤臣科技从材料配比、模具成型到现场安装，全程贯彻超高精度与洁净度标准。

JUNO有机玻璃球体汤臣项目总控汤宏强说：“中微子探测器用的有机玻璃是汤臣科技专门定制研发的，他既要高透光率、更长的蠕变断裂时间，同时还需要满足极低的放射性本底要求，所以探测器选用的有机玻璃材料就有了更硬、更脆、更难以加工的特点。汤臣采用的专用配方、专用产线，来实现超高的原材料加工要求”。

△中心探测器内部（汤臣新材工程师）

在球体的深加工阶段汤臣也遇到了非常大的挑战，35.4米的有机玻璃球体是由23层共263块球面板和上下烟囱组成的，120mm厚度的有机玻璃材料需经过高温热成型处理，在此过程中要克服长时间高温状态下材料的黄变特性，将透光率损失控制在2%以内。光球面板的烘弯成型的工艺研究就历经1年多的时间。

球体直径35.4米，设计要求实际球心相对理论球心的允许偏差在X、Y、Z轴方向均控制在±20mm 以内，这对有机玻璃的加工制造提出了前所未有的超高要求。除了选用高精度的大型五轴加工中心外，还需对材料本身的所处不同工序的加工温度、烘弯成型精度、节点包埋点位精度等进行全过程的控制。

大国重器介绍

JUNO是一个中国科学院高能物理研究所主导的重大国际合作项目，成员涵盖来自17个国家和地区、74个科研机构的700名研究人员。

JUNO副发言人、意大利米兰大学及国家核物理研究所（米兰）的教授Gioacchino Ranucci表示：“我们今天宣布的这一重要成就，也是得益于许多来自中国以外的研究团队的富有成效的国际合作，将此前液体闪烁体探测设施的专业知识带入JUNO，共同推动了该技术达到极限边界，为实验宏伟的物理目标开辟了道路。”

JUNO探测到的一个反应堆中微子事例

JUNO的设计使用寿命可达30年，后期可升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验。这样的升级将探测中微子绝对质量，检验中微子是否为马约拉纳粒子，从而解决粒子物理、天体物理和宇宙学的前沿交叉热点难题，并深刻影响我们对宇宙的理解。

注：文章部分来源于中科院高能物理研究所