前言
我国重大科技基础设施江门中微子实验(JUNO)建设进入收官阶段,探测器主体已于11月20日建成。这个位于广东江门的大科学装置建在地下700米,建成后将主要研究宇宙中的一种幽灵粒子——中微子。
什么是中微子
中微子是一种基本粒子,是构成物质世界的重要组成部分。它非常轻微,几乎没有质量,而且不带电,因此很难探测到。中微子在宇宙形成之初就已经存在,对了解宇宙演化和基本规律具有重要意义。
江门中微子实验的科学价值
江门中微子实验的主要科学目标是确定中微子的质量顺序,即确定三种不同种类中微子的轻重顺序。中微子振荡理论预测了三种不同的质量顺序,江门中微子实验将通过探测反应堆核裂变产生的中微子能谱来确定正确的顺序。
该实验还将研究中微子振荡的其他参数,如振荡角和混合角。这些参数对了解中微子的性质和宇宙演化至关重要。

为何建在地下700米
中微子极难探测,因为它几乎不与物质发生作用。为了屏蔽来自宇宙线的干扰,探测器需要建在地下。江门打石山地下700米处的地层可以将宇宙线的事件率降低近十万倍,为实验提供良好的环境。

装置结构
江门中微子实验装置是一个球形的液体闪烁体探测器,直径约为40米,位于地下700米的实验大厅内。探测器内部充满着数万吨液体闪烁体,当中微子穿过闪烁体时会产生微弱的光信号。
探测器周围安装有4.5万个光电倍增管,它们负责将光信号转换为电信号,并放大1000万倍。这些电信号会被收集和分析,以确定中微子的能量和种类。
意义重大
江门中微子实验是世界领先的中微子物理实验之一,其科学成果有望为解决宇宙中的一些重大问题提供新的线索,如暗物质的性质、宇宙的起源和演化等。该实验还将为下一代中微子实验的发展奠定基础,进一步推动中微子物理的研究。
结语
江门中微子实验的建成是一项重大科学成就,它将使中国在中微子物理领域成为国际领先者。该实验有望为人类对宇宙基本规律的认识做出重大贡献。
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