“頂級神岡”中微子探測器項目正式啟動
據(jù)日本高能加速器研究機(jī)構(gòu)(KEK)網(wǎng)站近日報道,日本“頂級神岡”中微子探測器項目獲日本國會批準(zhǔn),正式啟動,計劃于2027年開始收集數(shù)據(jù)。“頂級神岡”(Hyper-K)項目是由日本主導(dǎo)、英國和加拿大等國參與的國際科研項目,目的是闡明物質(zhì)的起源及基本粒子的“大統(tǒng)一理論”(Grand Unified Theory),2019年12月獲日本內(nèi)閣批準(zhǔn)。
中國科學(xué)院高能物理研究所研究員曹俊告訴科技日報記者:“中微子與反中微子行為差異與宇宙物質(zhì)與反物質(zhì)不對稱直接相關(guān),‘頂級神岡’在這方面靈敏度最高,有助解釋為什么現(xiàn)在的宇宙看似由物質(zhì)主導(dǎo)。” 據(jù)曹俊介紹,“頂級神岡”項目包含“頂級神岡”探測器和由日本散裂中子源升級后的加速器設(shè)施產(chǎn)生的高強(qiáng)度中微子束流。“頂級神岡”探測器將裝備新研制的高靈敏度光電傳感器,有效質(zhì)量是其前身“超級神岡”(Super-K)的8.4倍。1998年,“超級神岡”發(fā)現(xiàn)中微子振蕩首個確鑿證據(jù),領(lǐng)導(dǎo)該研究的梶田隆章因此榮膺2015年諾貝爾物理學(xué)獎。 圖片來自于 Kamiokande neutrino detector “頂級神岡”項目第一年建設(shè)預(yù)算為35億日元(約合2.23億元人民幣),由日本國會批準(zhǔn)的2019財年補(bǔ)充預(yù)算撥付。 英國《自然》雜志此前報道,“頂級神岡”擬建于日本岐阜縣飛彈市地下,將能探測宇宙射線、太陽、超新星和粒子加速器等各種來源產(chǎn)生的海量中微子。主體設(shè)施直徑68米、深約71米、儲水26萬噸,是“超級神岡”的5倍多,水池壁上約4萬個光電倍增管,可捕捉中微子與水反應(yīng)發(fā)出的微光。 與“頂級神岡”項目并列的,還有中國的“江門中微子實(shí)驗(yàn)”(JUNO)、美國的“深層地下中微子實(shí)驗(yàn)”(DUNE),是本世紀(jì)20年代即將運(yùn)行的三大主要中微子實(shí)驗(yàn),分別計劃于2022年、2026年開始收集數(shù)據(jù)。 曹俊指出:“除精確研究正反中微子行為差異外,‘頂級神岡’在超新星中微子和質(zhì)子衰變研究上也將表現(xiàn)最好,對中微子質(zhì)量順序、太陽中微子等研究也能發(fā)揮重要作用。而JUNO將最早投入運(yùn)行,有望率先測量質(zhì)量順序,在精確測量振蕩參數(shù)上有不可替代的優(yōu)勢,對超新星中微子、質(zhì)子衰變、其它天體中微子研究也有獨(dú)特之處;DUNE則主要研究中微子質(zhì)量順序和正反中微子的行為差異。三大實(shí)驗(yàn)各展所長,將進(jìn)一步揭示中微子的奧秘!保▉碓矗嚎萍既請螅 |