▲臺山核電

目前，臺山中微子實驗項目實驗設備現場安裝工作已全面啟動，臺山核電于11月2日實施了鋼罐、銅殼、有機玻璃球等探測器主體設備吊裝入場。

▲正在引入探測器的不銹鋼罐體，這是整個設備引入過程中最難的一步

▲正在引入有機玻璃球，將用于盛裝捕捉中微子用的神秘液體“液閃”

臺山中微子實驗項目是中國科學院高能所與臺山核電的合作項目，雙方已簽訂合作協議將共享科研創新成果。

什么是中微子?

當你在思考這個問題時，每秒就有數以億計個來自太陽的中微子正穿過你的身體，中微子(Neutrino)是一種極其微小且不帶電的基本粒子，它的存在最早由奧地利物理學家泡利，在上世紀30年代提出目的是解釋某些核反應中能量丟失的現象，它有三個顯著特點一是極其輕微的質量、二是不帶電、三是幾乎不與物質發生相互作用，這意味著中微子能夠輕易穿過地球甚至穿過我們的身體，而我們完全無法察覺到它們的存在，因此它們被稱為“幽靈粒子”。

為什么要研究中微子?

中微子是宇宙形成之初就存在的最古老也最原始的基本粒子攜帶著非常多重要的神秘信息研究中微子對于認識宇宙和我們現存的世界物質都具有非常重要的意義也是國際最前沿的基礎科學。

▲大亞灣遠點實驗廳 EH3(地下340米)

▲大亞灣近點實驗廳 EH1兩個直徑5米、高5米、重110噸的中微子探測器

2012年3月中國科學院高能物理研究所牽頭的科研團隊在大亞灣中微子實驗室成功發現了第三種中微子振蕩模式并測量到其振蕩幾率這一重大物理成果在全球科學界引起熱烈反響入選美國權威學術雜志《科學》評選的2012年十大科學突破被稱為“諾貝爾獎級別”的重大發現

為什么要開展臺山中微子實驗項目?

回答這個問題，我們要先來了解一下江門中微子實驗室，作為中國科學院和廣東省共同建設的大科學裝置，江門中微子實驗室是我國主導的大型國際科學合作項目，以測定中微子質量順序精確測量中微子混合參數為主要科學目標。

▲江門中微子實驗室

臺山中微子實驗(TAO)是江門中微子實驗的近點實驗，其建設目的是測量高能量分辨的反應堆中微子能譜，為江門中微子實驗(JUNO)提供輸入。

為什么選址臺山核電站?

▲臺山核電站

中微子幾乎不與物質發生相互作用，因此如何捕獲足夠多的中微子信號，是實驗首要考慮的因素之一，反應堆運行時的中微子產額正比于堆芯功率，而臺山核電站有世界上單堆功率最大的反應堆，因此是中微子探測實驗的理想中微子源，中微子探測器要盡可能大基線距離(探測器和源的直線距離)，要盡可能小才能最大化中微子捕獲能力而臺山核電站核島進出廠房內，足以布置一臺噸級的短基線探測器。

臺山中微子實驗和江門中微子實驗有什么不同?

這兩個實驗的定位完全不同，且前者是后者的子實驗，嚴格來說不具有可比性，如果真要比較的話，臺山中微子實驗的體量(噸級)遠小于江門中微子實驗(萬噸級)，但得益于其短基線在同樣時間內臺山中微子實驗可捕獲的中微子數20倍于江門，江門中微子實驗的中微子信號相對弱需要在地下700米進行而臺山中微子實驗可以部署在近地表。

▲臺山中微子實驗的硅光電倍增器

▲江門中微子實驗的光電倍增管

技術上，江門中微子實驗探測器采用光電倍增管且常溫運行，能量分辨率在大型液體閃爍體探測器中達到了前所未有的3%，臺山中微子實驗探測器采用硅光電倍增器且運行于零下50度，能量分辨率達到2%，是國際上能量分辨率最高的液閃探測器。

對于臺山中微子實驗項目臺山核電高度重視，從項目可行性研究方案設計到施工準備階段，多次開展專題評審，在項目進度管控、風險控制等方面提出明確要求，并提供多項有效的改進措施，為實現項目目標，臺山核電聯合中廣核工程設計院、中廣核蘇州院、中國科學院高能所，歷時2年多順利完成開展項目可研方案設計與施工準備，后續臺山核電將繼續積極推進項目實施工作，確保項目整體按期完成，助力江門中微子實驗室盡早產出科研成果。