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探秘大科学装置，我们来到了地下700米的江门中(3)
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摘要：? “我是学高能物理的，但在研发纯化设备时，我觉得自己成了‘化工人'。”他说道。 ? 根据理论计算，在银河系中，每100年有2次左右的超新星爆发。但
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“我是学高能物理的，但在研发纯化设备时，我觉得自己成了‘化工人'。”他说道。
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根据理论计算，在银河系中，每100年有2次左右的超新星爆发。但目前，人类已经有400年没有观测到银河系内的超新星爆发。他说，希望江门中微子实验在“有生之年”可以赶上一次。
探测器研制最难的一道关，就是世界上探测效率最高的光电倍增管。
钢球内壁，密密麻麻地排满了2万只20英寸光电倍增管。这些椭圆形的“黄金瞳”像探测器的眼睛，将捕捉液体闪烁体发出的闪烁光，将其转变成电信号记录下来，再分析是不是由中微子发出的。
目前国际上共有三个大型中微子实验。王贻芳说，中国的江门中微子实验、日本顶级神冈实验、美国DUNE实验的科学目标有相似的地方，包括中微子质量测序等，“但我们将比他们早4-5年”。
完成了科学使命后，我国第一代中微子实验装置——运行了9年的大亚湾核反应堆中微子实验于2020年12月退役。它使我国的中微子研究“从无到有”并跨入国际先进行列。
世界上最透明的液体闪烁体，是探测器研制的第二个难关。
1998年日本超级神冈实验和2001年加拿大SNO实验证明了中微子振荡现象，即一种中微子能够转换为另一种中微子。这间接证明了中微子具有微小的质量，对粒子物理、天体物理与宇宙学具有重大影响，因而被授予2015年诺贝尔物理学奖。
但是，由于中微子与普通物质的相互作用很弱，它们可以轻松穿过人体、建筑甚至整个地球而不被任何物质吸收，不容易被检测到。因此，无所不在的中微子是基本粒子中人类了解最少的一种，被称为“幽灵粒子”。直到1956年，美国科学家才首次从实验中发现中微子。
江门中微子实验位于广东省江门开平市金鸡镇，在地图上连线，这里和阳江核电站、台山核电站可以画出一个“等腰三角形”。核电站发电会产生大量中微子，物理灵敏度分析表明，实验室需距离反应堆50-55公里，实验室的选址，正好和两个核电站皆相距53公里。
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经过8年的酝酿和建设， 2011年12月，位于深圳市大亚湾核电站北部山地地下的大亚湾中微子实验探测器开始运行取数。大亚湾核反应堆每秒钟产生35万亿亿个中微子，为实验提供了丰富的中微子源。同时这里紧邻高山，可以为地下实验室屏蔽宇宙射线干扰。
光电倍增管，大的是20英寸光电倍增管，共2万只；小的为3英寸光电倍增管，共2.5万只。中科院高能物理所供图。
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大亚湾实验的成果，对精确部署未来中微子实验具有重要的指导意义，国际上立刻启动了多个中微子实验。“中微子质量顺序”成了中微子实验研究的下一个重大问题，国际竞争激烈。在我国，“接棒”大亚湾实验的江门中微子实验(JUNO)登场，和正在建设的日本顶级神冈实验、美国的深层地下中微子实验(DUNE)“竞赛”。
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未来，江门中微子实验的中心探测器——球形液体闪烁体探测器将浸泡在地下实验大厅内44米深的水池中央，它由直径41米的不锈钢网壳、直径35.4米的有机玻璃球，以及2万吨液体闪烁体、2万只20英寸光电倍增管、2.5万只3英寸光电倍增管等关键部件组成。
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地下700米
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颇具美感的巨大“钢球”，就是中心探测器的主支撑结构——不锈钢网壳，它为其内部与之间隔2米的有机玻璃球穿上了“钢铁铠甲”。液压升降平台可谓“变形金刚塔”，它的直径和高度逐层可变，全程服役于有机玻璃球的安装。
悠长深邃的斜井中管道密布，作业的风机在呼呼作响。行至斜井深处，空气变得湿漉漉的，地面上出现了少量顺势而下的水流。“斜井刚开挖到100多米时，就出现地下涌水情况，随着隧道越挖越深，斜井最大涌水量达530立方米/小时。”这与勘查单位此前勘探时发现的最大180立方米/小时的涌水量有较大偏差。
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在地图上，江门中微子实验和阳江核电站、台山核电站构成“等腰三角形”。中科院高能物理所供图
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日本与加拿大的科学家发现已知三种中微子之间的两种相互转化现象（振荡），标志着中微子具有不为零的质量，预示着必定存在超出当前粒子物理标准模型的新物理现象。
文章来源：《实验室科学》 网址: http://www.syskxzz.cn/zonghexinwen/2022/0823/1189.html