8月26日早上8時,江門中微子實驗(JUNO)成功完成2萬噸液體閃爍體灌注并正式運行取數!這標志著經過十余年的準備和建設JUNO成為國際上首個建成的下一代大型中微子實驗裝置。

江門中微子實驗由中國科學院高能物理研究所于2008年提出構想,2013年得到中國科學院戰略性先導科技專項(A類)支持,并在同年得到廣東省人民政府的支持,2015年啟動隧道和地下實驗室建設。2021年12月完成實驗室建設并開始了探測器在地下實驗室的安裝建設,2024年12月探測器主體建設完成并開始灌注超純水與液體閃爍體。與此同時,項目團隊完成了探測器的調試優化,確保了探測器在灌注完成后立刻進入正式運行取數階段。

位于水池內(尚未灌水)的中心探測器(外部圖)。
JUNO在試運行期間首批獲取的數據顯示,其探測器關鍵性能指標全面達到或超越設計預期,這使JUNO能夠著手解決粒子物理學領域未來十年內的一個重大問題:中微子質量排序——即第三種中微子(ν?)是否比第二種(ν?)更重。
著名高能物理學家、中國科學院院士、JUNO合作組發言人王貽芳表示:完成JUNO探測器灌注并開始運行取數是一個歷史性的里程碑。這是國際上首次運行這樣一個超大規模和超高精度的中微子專用大科學裝置,將使我們能夠回答關于物質和宇宙本質的基本問題。

探測到的一個反應堆中微子事例。
自項目實施以來,項目組攻克了多項技術難關:研制成功具有自主知識產權的國際最高光子探測效率的光電倍增管,打破了該領域的國際壟斷;研制了高強度、高精度、高透光率光電倍增管水下防爆系統;研發高潔凈度、高密封、高效率的液體閃爍體純化系統,獲得了目前國際上衰減長度最長的液閃等。

中心探測器內部的有機玻璃球及光電倍增管。
JUNO總工程師馬驍妍表示:建設JUNO是一段充滿挑戰的旅程。不僅需要新的想法和技術,還需要多年的精心規劃、測試和堅持,不斷滿足材料純度、穩定性和安全性等嚴格要求。如今,JUNO已經準備好為中微子世界打開一扇新的窗口。
JUNO是一個中國科學院高能物理研究所主導的重大國際合作項目,成員涵蓋來自17個國家和地區、74個科研機構的逾700名研究人員。

JUNO副發言人、意大利米蘭大學及國家核物理研究所(米蘭)教授GIOACCHINO RANUCCI表示:得益于富有成效的國際合作,我們將此前液體閃爍體探測設施的專業知識帶入JUNO,共同推動該技術達到極限邊界,為實驗宏偉的物理目標開辟了道路。
JUNO的設計使用壽命可達30年,后期可升級改造為世界最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實驗,升級后將探測中微子絕對質量,檢驗中微子是否為馬約拉納粒子,從而解決粒子物理、天體物理和宇宙學的前沿交叉熱點難題,并深刻影響人類對宇宙的理解。



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