江门中微子实验：揭秘宇宙起源的超级“捕手”
江门中微子实验：揭秘宇宙起源的超级“捕手”
2024年10月，位于广东江门的地下700米深处，一项举世瞩目的大科学工程——江门中微子实验（JUNO）正在紧锣密鼓地建设中。作为中国自主设计建造的大型中微子实验装置，JUNO的核心探测设备已完成95%的建设任务，预计将于2024年11月底完成全部设备安装，并于2025年8月正式投入运行。
世界之最：打造超级“中微子捕手”
JUNO的核心探测设备是一个巨大的液体闪烁体探测器，其主体是一个直径35.4米的有机玻璃球，内部将灌装2万吨液体闪烁体。这个有机玻璃球由263块12厘米厚的球面板拼接而成，净重约600吨，是目前世界上最大的单体有机玻璃球。球体内部安装有45000只光电倍增管，用于捕捉中微子与液体闪烁体相互作用时产生的微弱光信号。
为了确保探测精度，JUNO采用了多项创新技术。例如，研发团队成功研制出具有国际最高光子探测效率的新型光电倍增管，并开发了高洁净度、高密封、高效率的液体闪烁体纯化系统，获得了目前国际上衰减长度最长的液闪。这些技术突破不仅打破了国际垄断，还为未来中微子研究奠定了坚实的技术基础。
揭秘宇宙起源的“钥匙”
中微子是宇宙中最神秘的基本粒子之一，它不带电荷，几乎不与物质相互作用，因此被称为“幽灵粒子”。然而，正是这种神秘的粒子，携带着宇宙起源和演化的关键信息。JUNO的主要科学目标就是测量中微子的质量顺序，这是当前中微子物理学中最核心的问题之一。
除了测量中微子质量顺序，JUNO还将开展多项前沿研究，包括探测超新星中微子、研究地球中微子和太阳中微子等。这些研究将为理解宇宙起源、恒星演化、物质组成等基础科学问题提供重要线索。
国际合作：共探宇宙奥秘
JUNO项目自2014年启动以来，已发展成为一项重要的国际科学合作计划。目前，已有来自17个国家和地区的74个研究机构的750位科研人员参与其中。这种开放合作的模式不仅促进了技术交流和科学进步，也体现了人类探索宇宙奥秘的共同愿望。
展望未来：开启中微子研究新纪元
随着JUNO的建成和运行，中国将在中微子研究领域占据重要地位。JUNO将与日本的顶级神冈中微子实验、美国的深部地下中微子实验形成三足鼎立之势，共同推动中微子物理学的发展。预计在2025年正式运行后，JUNO将产出一系列引领性的重大物理成果，为揭示宇宙起源和物质本质提供新的线索。
此外，JUNO还计划在2030年前后进行升级改造，开展无中微子双贝塔衰变实验，以测量中微子的绝对质量，进一步拓展其科学探索的深度和广度。这一系列的科学探索将为人类理解宇宙的起源和演化提供新的视角，开启中微子研究的新纪元。