學(xué)者網(wǎng)江門電（編輯/劉秀 通訊員/劉悅湘 李曉靜） 11月19日，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所在廣東省江門市舉辦發(fā)布會(huì)，宣布江門中微子實(shí)驗(yàn)（JUNO）裝置建設(shè)成功并發(fā)布了首個(gè)物理成果。

成果發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

經(jīng)過JUNO國(guó)際合作組十余年的設(shè)計(jì)和建設(shè)，JUNO成為國(guó)際上首個(gè)建成的新一代超大規(guī)模、超高精度的中微子實(shí)驗(yàn)裝置。JUNO在運(yùn)行期間首批獲取的數(shù)據(jù)顯示，其探測(cè)器關(guān)鍵性能指標(biāo)全面達(dá)到或超越設(shè)計(jì)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(cè)器性能分析文章已提交《中國(guó)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(huì)上，中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)、黨組成員丁赤飚表示，江門中微子實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)匯聚了全球智慧的大型基礎(chǔ)科學(xué)研究國(guó)際合作項(xiàng)目，該項(xiàng)目充分展現(xiàn)了我國(guó)在國(guó)際合作方面開放、合作、共贏的理念，也是中國(guó)科學(xué)院在科技領(lǐng)域引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展、體現(xiàn)大國(guó)擔(dān)當(dāng)?shù)木唧w實(shí)踐。希望項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)再接再厲，在確保江門中微子實(shí)驗(yàn)高效平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，提升運(yùn)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(guó)際影響力的原創(chuàng)性科技成果。

江門中微子實(shí)驗(yàn)裝置中心探測(cè)器

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所副所長(zhǎng)、JUNO合作組物理分析負(fù)責(zé)人溫良劍報(bào)告了JUNO的首個(gè)物理成果。通過對(duì)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(cè)量了被稱為“太陽中微子振蕩參數(shù)”的混合角12和質(zhì)量平方差，比此前實(shí)驗(yàn)的最好精度提高了1.5到1.8倍。

中心探測(cè)器球體內(nèi)部

這兩個(gè)振蕩參數(shù)最初是通過太陽中微子所測(cè)定，但也可以通過反應(yīng)堆中微子精確測(cè)定。此前這兩種方法對(duì)質(zhì)量平方差的測(cè)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(shí)驗(yàn)通過反應(yīng)堆中微子證實(shí)了這個(gè)偏差。未來，僅由JUNO實(shí)驗(yàn)就能通過同時(shí)測(cè)量太陽中微子和反應(yīng)堆中微子來證實(shí)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目經(jīng)理和發(fā)言人王貽芳表示，“江門中微子實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟趦H2個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成如此高精度的測(cè)量，表明JUNO探測(cè)器的性能完全符合設(shè)計(jì)預(yù)期。其前所未有的測(cè)量精度使我們可以很快確定中微子質(zhì)量順序，檢驗(yàn)3種中微子振蕩的框架，尋找超出此框架的新物理”。

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員胡濤介紹相關(guān)情況

JUNO是一個(gè)中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所領(lǐng)導(dǎo)的重大國(guó)際合作項(xiàng)目，成員涵蓋來自17個(gè)國(guó)家和地區(qū)、75個(gè)科研機(jī)構(gòu)的700多名研究人員。“作為JUNO機(jī)構(gòu)委員會(huì)主席，看到這一全球努力達(dá)到這樣的里程碑，我感到非常自豪”，法國(guó)斯特拉斯堡大學(xué)和法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心的Marcos Dracos說，“JUNO的成功反映了我們整個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)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(gè)最先進(jìn)的探測(cè)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(tuán)隊(duì)在液體閃爍體探測(cè)器和相關(guān)分析技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)的融合，對(duì)于實(shí)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(guó)家核物理研究院的研究員、JUNO副發(fā)言人Gioacchino Ranucci表示。

相關(guān)負(fù)責(zé)人答記者問

江門中微子實(shí)驗(yàn)由中國(guó)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(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（A類）及廣東省人民政府的支持，2014年得到國(guó)際合作組多個(gè)國(guó)家的批準(zhǔn)和經(jīng)費(fèi)支持，2015年啟動(dòng)隧道和地下實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。2021年12月完成實(shí)驗(yàn)室建設(shè)并開始探測(cè)器安裝，2024年12月探測(cè)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(yùn)行取數(shù)。

JUNO研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多年攻關(guān)，在高探測(cè)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(cè)器為有效質(zhì)量達(dá)2萬噸的液體閃爍體探測(cè)器，安置于地下實(shí)驗(yàn)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(jī)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(cè)系統(tǒng)。

憑借其超高探測(cè)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(cè)量中微子振蕩參數(shù)，開展對(duì)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(jì)使用壽命30年，可升級(jí)改造為世界最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)中微子是否為自身的反粒子，并探測(cè)中微子的絕對(duì)質(zhì)量。

“未來幾十年里，江門中微子實(shí)驗(yàn)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(guó)科學(xué)院高能物理研究所所長(zhǎng)、江門中微子實(shí)驗(yàn)副發(fā)言人曹俊表示。