【新华社】破解中微子未解之谜.pdf

破解中微子未解之谜 ###大亚湾中微子实验取得重大物理 成果的背后 新华通讯社!吴晶晶 在距离我国大亚湾核电站仅 )"$ 米的地下!坚守着这 样一群科学家!他们工作在地下 !$$ 米的寂静岩洞里!却 是奋斗在粒子物理研究的最前沿# 他们的研究对象是物质世界最基本的粒子之一***中 微子'他们所要做的是揭开中微子最后一个未被破解的振 荡模式!这是全世界高能物理学家都想解开的谜# 经过近!$年的不懈努力!大亚湾中微子实验取得了 重大成果***科学家首次发现中微子的第三种振荡模式! 并精确测出了它的振荡几率#这被国际科学界认为是物理 学上具有基础意义的一项重大成就# 挑战世界科学最前沿 中微子是物质世界最基本的粒子之一!对它的认识将 揭开宇宙演变的诸多奥秘#最近 #$ 多年!世界上有 " 位 研究中微子的科学家获得诺贝尔奖# #$$)年!为了测量最后一个未知的中微子混合参数! 法国&日本&韩国等都竞相提出实验方案#由中科院高能 物理研究所提出的大亚湾中微子实验是其中之一# 新华网 #$!!年&月#%日 创新年轮!攀登足迹 中国科学院第十二届科星奖获奖作品选 " ! ! $大亚湾实验有得天独厚的优势#%实验项目副经理&高能所研究员杨 长根说!$这里邻近大亚湾核电基地反应堆!能获得足够多的中微子!附近 的山还可以屏蔽绝大部分宇宙射线的干扰# % 精度高达!(的大亚湾实验方案从全世界'个实验方案中脱颖而出#美 国能源部甚至放弃支持本国的两个实验方案!转而支持美国科学家加入大 亚湾实验# 这项实验得到了科技部&中国科学院&国家自然科学基金委&广东省& 深圳市和中国广东核电集团的支持!" 家单位共同出资 ! ,*- 亿元人民币! 加上美国等其他国家和地区的出资!使其成为我国基础科学领域最大的国 际合作项目# 大亚湾国际合作组由来自中国&美国&俄罗斯&捷克及香港&台湾地 区的)%个研究机构&#$$余名研究人员组成#其中中方研究人员来自中科 院&清华大学&上海交通大学&山东大学&中国原子能研究院等多家单位# 此外黄河勘测规划设计有限公司&中铁十五局&广东中泽重工有限公司等 #$余家企业参加了项目的设计建设&设备制造和科研攻关等# $大亚湾实验开创了国家&地方政府&企业及国际合作共同支持基础研 %高能所原所长陈和生院士说# 究的先例!是协同创新的重要成果# 凭实力赢得尊重 大亚湾中微子实验由中国和美国共同领导!美方的参与人员来自伯克 利国家实验室&布鲁克海文国家实验室&加州理工学院等 !" 家世界一流的 科研院所!阵容堪称豪华# $高能物理的国际合作内部竞争非常激烈!没实力就变成光掏钱没有话 % 语权#%项目副经理曹俊说!$中国团队凭实力赢得了尊重# 项目经理&高能所所长王贻芳介绍!大亚湾实验 $以我为主%体现在 三个方面!一是实验方案全部采取了中科院高能所的设计方案'二是在项 目建设中!牢牢地把关键技术掌握在自己手中'三是完整独立地掌握了实 验数据全部分析过程!最终发表的文章中采用的也是高能所的研究结果# 项目建设过程中!中国科学家解决了多模块探测器设计&水屏蔽设计& 反射板设计等大量技术难题!以出色的工作赢得了国际同行的认可和尊重# 文章作品一等奖 " * ! 掺钆液闪是中微子探测器的一项关键技术!每当捕捉到中微子时!它 将会发出微弱的光#而让无机物钆与有机物烷基苯稳定混合在一起!并保 持长期透明!是科学界的一大难题#法国的一项同类实验!就因为液闪只 使用了!$$天就变得浑浊!被迫终止# 当时!项目组内中美等国提出了多个方案#在第三方评议中!由中科 院高能所研制出的液闪配方性能更佳&稳定性更好!最终成为探测器的 选择# $我们的声音越来越被重视# %曹俊说! $当项目开始并取得良好进展 后!我们收到粒子物理国际学术会议的大会报告邀请显著增加!甚至明显 % 感到国际同行对我们的态度完全不一样了# 挑战自我抢占先机 大亚湾团队中!有年轻的 $ %$ 后%!年龄最大的项目总工艺师白景芝 已年逾古稀#他们自喻为 $一群勤劳的蚂蚁%!工作在没有阳光&阴暗潮湿 的隧道!用智慧和劳动建造了一座美丽的科学宫殿# 大亚湾实验距离核反应堆仅 )"$ 米!深入地下 !$$ 米!要建 * 个十几 米至二十多米高的地下实验厅&)!$$ 米长隧道!难度可想而知#隧道施工 中!建设人员安全完成了在有特殊安全要求的核岛附近的 )$$$ 多次爆破! 全部满足国家相关要求# 为赶进度!每当一个实验厅挖好!实验组人员便进入同步展开设备安 装!新挖好的岩洞内燠热潮湿!进去#$分钟就浑身湿透#没有水喝!没有 厕所!研究人员&工程技术人员仅凭简单的机械和人力!将 * 个 &$ 吨容积 的超大罐子搬进了闪液大厅#每天回到驻地后!大家甚至累得只能躺着洗 个凉水澡# 为了与国际同行 $赛跑%!#$!!年%月!科研人员果断改变原来的实验 方案! $变阵提速%!将实验分为两个阶段#在紧张的数据分析冲刺阶段! 一个由 $ -$后%带领的!由 $ '$ 后%和 $ %$ 后%组成的年轻团队日夜拼 搏!完成了实验数据的获取&修正&分析等!终于赢得先机#