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中国地下700米有了个全球第一

发布时间:2025-08-26 11:05:36

2025年8月26日,江门中微子实验(JUNO)成功完成2万吨液体闪烁体灌注,并正式运行取数。经过十余年的准备和建设,江门中微子实验成为国际上首个运行的超大规模和超高精度中微子专用大科学装置。

在试运行期间首批获取的数据显示,江门中微子实验探测器关键性能指标全面达到或超越设计预期,这将使该大科学装置能够着手解决粒子物理学领域未来十年内的一个重大问题:中微子质量排序,并协助科学家对来自太阳、超新星、大气和地球的中微子开展前沿研究,开启探索未知物理的新窗口。

△位于水池内(尚未灌水)的中心探测器(外部图)

江门中微子实验探测器位于广东省江门市附近的地下700米处,可以探测53公里外台山和阳江核电站产生的中微子,并以前所未有的精度测量它们的能谱。与国际同类实验相比,江门中微子实验对质量顺序的测定不受地球物质效应和其他未知中微子振荡参数的影响,并将显著提高6个中微子振荡参数中的三个参数的精度。

△中心探测器内部的有机玻璃球及光电倍增管

江门中微子实验由中国科学院高能物理研究所于2008年提出构想,2013年得到中国科学院战略性先导科技专项(A类)支持,并在同年得到广东省人民政府的支持,2015年启动隧道和地下实验室建设。2021年12月完成实验室建设并开始了探测器在地下实验室的安装建设,2024年12月探测器主体建设完成并开始灌注超纯水与液体闪烁体。

在灌装过程中,项目团队首先在45天内完成超过6万吨超纯水的灌注,将内外有机玻璃球的液位差控制到厘米量级,流量偏差不超过0.5%,有力保障了探测器主体结构的安全稳定。随后历经半年的精细操作,将2万吨液体闪烁体精准注入直径35.4米的有机玻璃球内,并同步完成原有纯水的置换。尤为关键的是,超纯水与液体闪烁体的超高洁净度、透明度和极低放射性本底等特殊要求全部得到满足。与此同时,项目团队完成了探测器的调试优化,确保了探测器在灌注完成后立刻进入正式运行取数阶段。

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