近日,南方+記者獲悉,中國科學院與中廣核合作,將在臺山核電站開展臺山中微子實驗項目,雙方已簽訂合作協議,將共享科研創新成果。
臺山核電站。
目前,臺山中微子實驗項目實驗設備現場安裝工作已全面啟動,臺山核電于11月2日實施了鋼罐、銅殼、有機玻璃球等探測器主體設備吊裝入場。
正在引入有機玻璃球,將用于盛裝捕捉中微子用的神秘液體“液閃”。
Q:為什么要開展臺山中微子實驗項目?
A:作為中國科學院和廣東省共同建設的大科學裝置,江門中微子實驗室是我國主導的大型國際科學合作項目,以測定中微子質量順序、精確測量中微子混合參數為主要科學目標。
江門中微子實驗室。
臺山中微子實驗(TAO)是江門中微子實驗的近點實驗,其建設目的是測量高能量分辨的反應堆中微子能譜,為江門中微子實驗(JUNO)提供輸入。
Q:為什么選址臺山核電站?
A:中微子幾乎不與物質發生相互作用,因此如何捕獲足夠多的中微子信號,是實驗首要考慮的因素之一。反應堆運行時的中微子產額正比于堆芯功率,而臺山核電站有世界上單堆功率最大的反應堆,因此是中微子探測實驗的理想中微子源。
臺山核電站。
中微子探測器要盡可能大,基線距離(探測器和源的直線距離)要盡可能小,才能最大化中微子捕獲能力。而臺山核電站核島進出廠房內,足以布置一臺噸級的短基線探測器。
Q:臺山中微子實驗和江門中微子實驗有什么不同?
A:這兩個實驗的定位完全不同,且前者是后者的子實驗,嚴格來說不具有可比性。如果真要比較的話,臺山中微子實驗的體量(噸級),遠小于江門中微子實驗(萬噸級)。但得益于其短基線,在同樣時間內,臺山中微子實驗可捕獲的中微子數是江門中微子實驗的20倍。
臺山中微子實驗的硅光電倍增器。
江門中微子實驗的光電倍增管。
江門中微子實驗的中微子信號相對弱,需要在地下700米進行,而臺山中微子實驗可以部署在近地表。
在技術上,江門中微子實驗探測器采用光電倍增管且常溫運行,能量分辨率在大型液體閃爍體探測器中達到了前所未有的3%。臺山中微子實驗探測器采用硅光電倍增器,且運行于零下50度,能量分辨率達到2%,是國際上能量分辨率最高的液閃探測器。
(記者 李靄瑩)
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