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为什么会是大亚湾?
发布时间:2012-05-15 来源:人民日报海外版 【字号:  
   

科学家研究发现,太阳中微子(电子中微子)和大气中微子中的μ中微子在传输过程中,观测值往往是理论值的三分之一到一半左右。这种“失踪”现象实际上是一种中微子转换成了无法探测到的另一种中微子,这种转换被称为“味振荡”。

目前,决定振荡过程的振荡参数矩阵6个参数中的4个,都已得到。而此试验项目瞄准了第5个重要参数——θ13混合角。“其数值大小决定了未来中微子物理研究的发展方向,并且与宇宙中‘反物质消失之谜’有关。”曹俊说。

由于科学意义重大,国际上曾先后提出了8个实验方案。由我国科学家提出的大亚湾实验方案得到了包括美国能源部的广泛支持,该实验成为中美在基础研究领域规模最大的合作之一,也是美国能源部在国外投资第二大的粒子物理实验项目。

为什么要选择大亚湾建立实验室?据曹俊介绍,大亚湾实验地理位置优越,紧邻世界上最大的核反应堆群之一,并且紧邻高山,非常适合对θ13进行精确测量。它通过8个全同的探测器来获取数据,探测器放置在附近山底下的3个地下实验大厅中。

距大亚湾反应堆360米的一号实验大厅最早开始投入运行;距岭澳反应堆约500米的二号大厅今年秋天将开始运行,最远的三号大厅,离核反应堆群约两公里,也会在2012年开始取数工作。

此外,实验大厅位于深山底下,以屏蔽宇宙线,同时,探测器放置在水池中,以屏蔽周围岩石层的放射性。尽管有这些屏蔽,一些高能量的宇宙线依然可以穿山而入。这时,装在水池墙上的光电倍增管和水池顶上的μ子探测器会记录下这些宇宙线的轨迹,并将其排除出中微子数据。

“从大亚湾获取的第一批数据使我们可以开始测量这个未知混合角,并最终将振荡幅度测量至1%的精度以内。”来自美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的大亚湾合作组发言人陆锦标说,“这个精度比现在的测量结果高出一个数量级,而且远比正在进行的其它实验精确得多。实验结果将对解释中微子在宇宙大爆炸后最早的一段时期内基本物质的演化,以及为什么今天宇宙中物质比反物质更多,做出重大贡献。”

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