科技日报记者 龙跃梅
11月20日,位于地下700米的江门中微子实验探测器主体建成。
中微子,作为构成物质世界的基本粒子之一,不仅是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子,还因质量极轻、运动速度接近光速,且几乎不与任何物质发生反应而极具神秘色彩。自1956年发现中微子以来,人类对中微子的探索与研究从未停止。由于中微子极难探测,至今还有很多未解之谜,为了深入探索中微子的奥秘,2015年江门中微子实验正式开工建设。该实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,并同步进行多项重大前沿交叉研究。
记者了解到,因为中微子的穿透力极强,因此建在地下700米的江门中微子实验探测器,既可以有效屏蔽宇宙线和外界其他干扰,又不会妨碍捕获中微子。
江门中微子实验的核心探测器设备为一个有效质量2万吨的液体闪烁体探测器。
“直径41.1米的不锈钢网壳是探测器的主支撑结构。”中国科学院高能所副所长、江门中微子实验项目常务副经理曹俊介绍,该不锈钢网壳承载35.4米直径的有机玻璃球、2万吨液体闪烁体、2万只20英寸光电倍增管、2.5万只3英寸光电倍增管等诸多探测器部件。
不锈钢网壳承载的有机玻璃球“大有乾坤”。有机玻璃球由263块12厘米厚的烘弯球面板和上下烟囱粘接而成,有机玻璃净重约600吨,是世界最大的单体有机玻璃球。
12厘米厚,意味着什么?“相比其35.4米的直径,12厘米厚的有机玻璃球按比例换算,就好像鸡蛋壳一样薄。”曹俊说。
江门中微子实验探测器主体建成后,将进入超纯水与液体闪烁体的灌装阶段。江门中微子实验将于2025年8月正式运行取数,预计运行约30年。
“通过江门中微子实验这一大科学装置来认识、研究中微子,对于粒子物理、天体物理、宇宙学等基础科学领域具有深远的意义。”中国科学院高能物理研究所所长、江门中微子实验首席科学家王贻芳表示。