江门实验奠定中国中微子研究领域国际领先地位
来源： 深圳特区报 2021-01-15 09:22:01
江门中微子实验室地面建筑。
原标题：江门实验奠定中国中微子研究领域国际领先地位
见圳客户端·深圳新闻网2021年1月15日讯（深圳特区报记者古国真李竹）“如果说大亚湾实验是我国中微子研究的起点，那么江门实验无论从工程还是物理的角度来看，都是一次巨大的跨越。”中科院高能物理研究所研究员、江门中微子研究中心主任李小男掷地有声。
江门实验被定义为“跨越”的实验
深圳大亚湾中微子实验是我国在历史物理研究里第一个“由我主导”、在中国本土上进行的中微子实验，是我国在中微子研究这个领域的一个打基础、里程碑的实验。有了深圳大亚湾中微子实验，我国中微子领域研究一举跨入国际领先地位。在2012年发现新的中微子震荡后，中科院就启动了江门中微子实验建设。
从工程规模来看，彼时大亚湾实验总投资仅2.6亿元人民币，而江门实验总投资达22亿元人民币（含国际合作贡献2亿元人民币）；从实验影响力来看，大亚湾实验成立的国际合作组有7个国家和地区、31个研究机构、180名研究人员参与，而江门实验则有17个国家和地区、77个研究机构及大学、450名研究人员（包括境外人员约200人）参与，实验影响力不断增大；从物理学研究角度来看，深圳大亚湾实验对于中国的中微子研究是一个“起步”实验，江门实验则是一个被定义为“跨越”的实验。通过江门实验，将基本上奠定中国在中微子研究领域的国际领先地位。
选址有科学讲究
为什么中微子研究都选址在核电反应堆附近？这是因为我们要研究中微子，首先得有中微子的“源”。李小男介绍说，太阳的核聚变、放射性元素衰变、核反应堆的核裂变等都是中微子的来源。但核反应发电时产生的中微子数量更多，每秒能产生上万个中微子，更易被探测器捕捉到。
为寻找符合条件的地域，李小男回忆道：“大部分核电站建在海边，2012年10月起，我们沿海一直走，途经惠州、东莞等市，南下行至江门开平，在金鸡镇发现了满足所有建设条件的山体。”
最终，江门实验选址定于金鸡镇一座山体之下，距阳江、台山核电站各53公里。根据物理灵敏度分析，实验站范围在距核反应堆50至55公里处，中微子振荡现象最大，最有利于测量中微子的质量。同时，二类花岗岩是唯一能保持地下洞室稳定性的地质材料。为确保中微子振荡守恒，江门实验站与两个核电站等距，构成“等腰三角形”。
建成后将成为科普基地
江门实验站跟深圳大亚湾实验站不一样。大亚湾实验站在设计时有实验周期；但江门实验站实际上是一个永久的实验设施，这是因为江门实验研究的内容非常广泛，相当于一个气象站或者天文台一样，它将是一个永久的实验室。
大亚湾实验已于2020年12月12日光荣退役，而江门实验站还要2年才能完全建好，这期间我国中微子研究的进程是否会停滞？李小男介绍说，大亚湾实验站现刚刚关闭，其设备拆卸撤场工作预计在半年内完成。大亚湾实验运行接近9年，累积了大量中微子事例数据，需要经过1至2年才能完成全部数据分析，出最终物理结果。按照计划，当2年后大亚湾数据分析完成时，江门实验站也刚好建设完毕，届时两项实验的科研工作可以顺利衔接。
李小男透露，江门中微子实验站建成后，其地下实验大厅获取到的数据将自动直接传回北京高能所做相关计算及分析。届时，地面装配大厅将改建成高能物理或中微子科普展览馆，同时开放地下实验大厅，以预约制的形式对公众开放。
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