新快報訊 中國科學院高能物理研究所在廣東省江門市舉辦發布會，宣布江門中微子實驗（JUNO）裝置建設成功，并發布了首個物理成果。
實驗裝置
首個建成的超高精度中微子實驗裝置
經過JUNO國際合作組十余年的設計和建設，JUNO成為國際上首個建成的新一代超大規模、超高精度的中微子實驗裝置。JUNO在運行期間首批獲取的數據顯示，其探測器關鍵性能指標全面達到或超越設計預期，表明JUNO已準備好開展中微子物理前沿研究。探測器性能分析文章已提交《中國物理C》，并于11月18日在預印本網站arXiv上發布。
在發布會上，中國科學院副院長、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科學研究國際合作項目，項目展現了我國在國際合作方面開放、合作、共贏的理念，也是中國科學院在科技領域引領創新發展、體現大國擔當的具體實踐。希望項目團隊再接再厲，確保江門中微子實驗高效平穩運行的同時，提升運行效能，與全球科學家緊密協作，不斷產出具有重大科學意義和國際影響力的原創性科技成果。
中國科學院高能物理研究所副所長、JUNO合作組物理分析負責人溫良劍報告了JUNO的首個物理成果。通過對今年8月26日至11月2日共59天有效數據的分析，JUNO合作組測量了被稱為“太陽中微子振蕩參數”的混合角12和質量平方差，比此前實驗的最好精度提高了1.5到1.8倍。
這兩個振蕩參數最初是通過太陽中微子所測定，但也可以通過反應堆中微子精確測定。此前這兩種方法對質量平方差的測量結果有大約1.5倍標準偏差的不一致，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堆中微子來證實或證偽該偏差。相關論文已于11月18日提交期刊并在預印本網站arXiv發布。
江門中微子實驗項目經理和發言人王貽芳表示，“江門中微子實驗能夠在僅2個月的時間內完成如此高精度的測量，表明JUNO探測器的性能完全符合設計預期。其前所未有的測量精度使人們可以很快確定中微子質量順序，檢驗3種中微子振蕩的框架，尋找超出此框架的新物理”。
JUNO將在未來幾年主導中微子物理學領域
JUNO是一個中國科學院高能物理研究所領導的重大國際合作項目，成員涵蓋來自17個國家和地區、75個科研機構的700多名研究人員。“作為JUNO機構委員會主席，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和法國國家科學研究中心的Marcos Dracos說，“JUNO的成功反映了我們整個國際團隊的投入和創造力。”
“今天宣布的科學成果見證了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，結合了許多尖端技術，這將在未來幾年主導中微子物理學領域，提供精確度極高的結果。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分析技術方面的經驗和專業知識的融合，對于實現JUNO前所未有的性能水平來說，顯然是至關重要的。”意大利米蘭大學和意大利國家核物理研究院的研究員、JUNO副發言人Gioacchino Ranucci表示。
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）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和經費支持，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探測器安裝，2024年12月探測器完成建設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。
JUNO研發團隊歷經多年攻關，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等核心領域實現重大突破。JUNO的核心探測器為有效質量達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米的不銹鋼網殼作為主支撐結構，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、電纜、防磁線圈和隔光板等眾多關鍵部件，共同構建起超高靈敏度的中微子探測系統。
實驗裝置
憑借其超高探測靈敏度，JUNO除了聚焦中微子質量順序這一核心目標，還將精確測量中微子振蕩參數，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準模型的新物理。JUNO的設計使用壽命為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量。
“未來幾十年里，江門中微子實驗將持續產生重要物理成果并培養新一代物理學家。”中國科學院高能物理研究所所長、江門中微子實驗副發言人曹俊表示。
采寫：新快報記者 陳慕媛
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