地下700米捕捉“幽灵粒子” 我国开启中微子研究新篇章

2025年8月26日，江门中微子实验（JUNO）在广东江门正式运行取数，这标志着我国开启了中微子研究的新篇章。中微子是构成物质世界的基本粒子之一，也是宇宙中最古老、数量最多的粒子，但由于其几乎不与任何物质发生反应，探测十分不易，因此被称为“幽灵粒子”。江门中微子实验位于地下700米的山体深处，这里可以大幅降低宇宙射线的强度，减少对中微子探测的干扰。该实验的探测器核心是一个装载2万吨液体闪烁体的有机玻璃球，外壁镶嵌着数万只光电倍增管。一旦有中微子与之发生反应，就会发出微弱的光信号，这些信号将被放大、记录和分析。江门中微子实验所在位置距离附近的阳江核电站和台山核电站均为53公里，三地形成一个等腰三角形，可最大限度利用两个核电站的总功率，获得更多的中微子实验样本。江门中微子实验历时十余年建设，由中国科学院高能物理研究所牵头，合作组包括来自17个国家和地区的约700名研究人员。它的主要科学目标是对中微子进行质量排序，这是粒子物理学领域未来十年内的重大问题之一。同时，它还将以更高精度测量中微子振荡参数，并涉足超新星、地球中微子、太阳中微子等研究。按计划，江门中微子实验设计使用寿命可达30年，后期可升级改造为无中微子双贝塔衰变实验，将探测中微子绝对质量，检验中微子是否为马约拉纳粒子，从而解决粒子物理、天体物理和宇宙学的前沿交叉热点难题。江门中微子实验是国际上首次运行的超大规模和超高精度的中微子专用大科学装置，它的运行将使我国在中微子研究领域的国际领先地位进一步巩固，也为人类探索物质和宇宙的本质提供了重要的工具和平台。