“幽灵粒子”探测精度世界第一！江门中微子实验发布首个重磅成果

江门中微子实验（JUNO）装置建成运行两个月，取得首个物理成果——测量太阳中微子振荡参数，结果比此前实验的最好精度提升了1.5-1.8倍。11月19日，中国科学院高能物理研究所对外发布了这一令人振奋的好消息。

这一成果来自对JUNO装置获取的首批有效数据的分析，表明JUNO探测器关键性能指标全面达到或超越设计预期，装置已准备好开展中微子物理前沿研究。目前，相关论文已提交科学期刊，并发布在预印本网站arXiv上。

JUNO装置是国际上首个建成的新一代超大规模、超高精度中微子实验装置——从2008年高能所提出构想到落地广东江门，从2015年启动隧道和地下实验室建设到今年8月26日正式运行取数，其设计和建设历经十多年。

工人在做有机玻璃检查

JUNO装置达到“世界第一”精度，有效质量达2万吨的液体闪烁体探测器是关键。这个直径41.1米的核心探测器，安置于地下实验大厅44米深的水池中央，与2万吨液体闪烁体、4.5万只光电倍增管等设备共同构成中微子探测系统，以超高灵敏度捕捉“幽灵粒子”中微子。

JUNO中心探测器

“运行两个月，我们已成功捕捉到2379个中微子。”中国科学院高能所副所长、JUNO合作组物理分析负责人温良剑介绍，通过对今年8月26日至11月2日共59天有效数据的分析，JUNO合作组测量了被称为“太阳中微子振荡参数”的混合角12及其相关质量参数，比此前实验的最好精度提高了1.5到1.8倍。

“这些参数最初是通过太阳中微子测定的，但也可以通过反应堆中微子精确测定。”中国科学院院士、江门中微子实验项目经理和发言人王贻芳表示，JUNO能在短短2个月内完成如此高精度测量，表明JUNO探测器的性能完全符合设计预期，“这一测量精度达到了前所未有的高度，使我们可以很快确定中微子质量顺序、检验3种中微子振荡的框架，并寻找超出此框架的新物理”。

JUNO装置中密集排布的光电倍增管

王贻芳透露，未来，JUNO将精确测量中微子振荡参数，开展对太阳、超新星、大气及地球中微子的研究，并寻找超出粒子物理标准模型的新物理。同时，JUNO装置的设计使用寿命为30年，可升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验，以检验中微子是否为自身的反粒子，并探测中微子的绝对质量。

中国科学院副院长、党组成员丁赤飚表示，江门中微子实验是一项汇聚了全球智慧的大型基础科学研究国际合作项目，该项目充分展现了我国在国际合作方面开放、合作、共赢的理念，也是中国科学院在科技领域引领创新发展、体现大国担当的具体实践。

球内PMT

作为一个重大国际合作项目，JUNO国际合作组成员包括来自17个国家和地区、75个科研机构的700多名研究人员。JUNO机构委员会主席、法国斯特拉斯堡大学和法国国家科学研究中心的马科斯·德拉科斯将其称为“全球努力共同达到的里程碑”，意大利、俄罗斯、德国、法国、智利、美国科学家在JUNO的研发和建设中提供了不同层面的助力。

JUNO副发言人、意大利科学家乔阿基诺·拉努奇表示，这个由全球科学家共同建造的最先进探测器，将在未来几年主导中微子物理学领域，提供精确度极高的结果。中国科学院高能所所长、JUNO副发言人曹俊说，未来几十年，江门中微子实验将持续产生重要物理成果并培养新一代物理学家。

原标题：《“幽灵粒子”探测精度世界第一！江门中微子实验发布首个重磅成果》

栏目主编：任荃

来源：作者：文汇报 许琦敏