中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 中國科學(xué)院高能物理研究所在廣東省江門市舉辦發(fā)布會，宣布江門中微子實驗（JUNO）裝置建設(shè)成功并發(fā)布了首個物理成果。

據(jù)介紹，經(jīng)過JUNO國際合作組十余年的設(shè)計和建設(shè)，JUNO成為國際上首個建成的新一代超大規(guī)模、超高精度的中微子實驗裝置。JUNO在運行期間首批獲取的數(shù)據(jù)顯示，其探測器關(guān)鍵性能指標(biāo)全面達到或超越設(shè)計預(yù)期，表明JUNO已準(zhǔn)備好開展中微子物理前沿研究。該探測器性能分析文章已提交《中國物理C》，并于11月18日在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上發(fā)布。

在發(fā)布會上，中國科學(xué)院副院長、黨組成員丁赤飚表示，江門中微子實驗是一項匯聚了全球智慧的大型基礎(chǔ)科學(xué)研究國際合作項目，該項目充分展現(xiàn)了我國在國際合作方面開放、合作、共贏的理念，也是中國科學(xué)院在科技領(lǐng)域引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展、體現(xiàn)大國擔(dān)當(dāng)?shù)木唧w實踐。希望項目團隊再接再厲，確保江門中微子實驗高效平穩(wěn)運行的同時，提升運行效能，與全球科學(xué)家緊密協(xié)作，不斷產(chǎn)出具有重大科學(xué)意義和國際影響力的原創(chuàng)性科技成果。

中心探測器完成安裝。中國科學(xué)院高能物理研究所供圖

中國科學(xué)院高能物理研究所副所長、JUNO合作組物理分析負責(zé)人溫良劍報告了JUNO的首個物理成果。通過對今年8月26日至11月2日共59天有效數(shù)據(jù)的分析，JUNO合作組測量了“太陽中微子振蕩參數(shù)”的混合角theta(12)及其相關(guān)的質(zhì)量參數(shù)，比此前實驗的最好精度提高了1.5到1.8倍。

這兩個振蕩參數(shù)最初是通過太陽中微子所測定，但也可以通過反應(yīng)堆中微子精確測定。此前這兩種方法對質(zhì)量平方差的測量結(jié)果有大約1.5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的不一致，被稱為“太陽中微子偏差”，暗示著可能有新物理。此次江門中微子實驗通過反應(yīng)堆中微子證實了這個偏差。未來，僅由JUNO實驗就能通過同時測量太陽中微子和反應(yīng)堆中微子來證實或證偽該偏差。相關(guān)論文已于11月18日提交期刊并在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv發(fā)布。

江門中微子實驗項目經(jīng)理和發(fā)言人王貽芳表示，“江門中微子實驗?zāi)軌蛟趦H2個月的時間內(nèi)完成如此高精度的測量，表明JUNO探測器的性能完全符合設(shè)計預(yù)期。其前所未有的測量精度使我們可以很快確定中微子質(zhì)量順序，檢驗3種中微子振蕩的框架，尋找超出此框架的新物理”。

JUNO是一個中國科學(xué)院高能物理研究所領(lǐng)導(dǎo)的重大國際合作項目，成員涵蓋來自17個國家和地區(qū)、75個科研機構(gòu)的700多名研究人員。“作為JUNO機構(gòu)委員會主席，看到這一全球努力達到這樣的里程碑，我感到非常自豪”，法國斯特拉斯堡大學(xué)和法國國家科學(xué)研究中心的Marcos Dracos說，“JUNO的成功反映了我們整個國際團隊的投入和創(chuàng)造力”。

“今天宣布的科學(xué)成果見證了JUNO合作組過去十多年努力的成功。我們共同建造了一個最先進的探測器，結(jié)合了許多尖端技術(shù)，這將在未來幾年主導(dǎo)中微子物理學(xué)領(lǐng)域，提供精確度極高的結(jié)果。許多因素促成了這一成功，其中，來自世界各地的團隊在液體閃爍體探測器和相關(guān)分析技術(shù)方面的經(jīng)驗和專業(yè)知識的融合，對于實現(xiàn)JUNO前所未有的性能水平來說，顯然是至關(guān)重要的，”意大利米蘭大學(xué)和意大利國家核物理研究院的研究員、JUNO副發(fā)言人Gioacchino Ranucci表示。

江門中微子實驗由中國科學(xué)院高能物理研究所于2008年提出構(gòu)想，2013年得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（A類）及廣東省人民政府的支持，2014年得到國際合作組多個國家的批準(zhǔn)和經(jīng)費支持，2015年啟動隧道和地下實驗室建設(shè)。2021年12月完成實驗室建設(shè)并開始探測器安裝，2024年12月探測器完成建設(shè)并開始灌注超純水與液體閃爍體。2025年8月26日完成液體閃爍體灌注并正式運行取數(shù)。

JUNO研發(fā)團隊歷經(jīng)多年攻關(guān)，在高探測效率光電倍增管、超高透明度液體閃爍體、超低本底材料和精密刻度系統(tǒng)等核心領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。JUNO的核心探測器為有效質(zhì)量達2萬噸的液體閃爍體探測器，安置于地下實驗大廳44米深的水池中央。直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼作為主支撐結(jié)構(gòu)，承載了包括35.4米直徑的有機玻璃球、兩萬噸液體閃爍體、兩萬只20英寸光電倍增管、兩萬五千只3英寸光電倍增管以及前端電子學(xué)、電纜、防磁線圈和隔光板等眾多關(guān)鍵部件，共同構(gòu)建起超高靈敏度的中微子探測系統(tǒng)。

憑借其超高探測靈敏度，JUNO除了聚焦中微子質(zhì)量順序這一核心目標(biāo)，還將精確測量中微子振蕩參數(shù)，開展對太陽、超新星、大氣及地球中微子的研究，并尋找超出粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理。JUNO的設(shè)計使用壽命為30年，可升級改造為世界最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實驗，以檢驗中微子是否為自身的反粒子，并探測中微子的絕對質(zhì)量。

“未來幾十年里，江門中微子實驗將持續(xù)產(chǎn)生重要物理成果并培養(yǎng)新一代物理學(xué)家”，中國科學(xué)院高能物理研究所所長、江門中微子實驗副發(fā)言人曹俊表示。