在中國廣東省江門開平市的一片青山之中，隱藏著一個探索宇宙奧秘的前沿陣地——江門中微子實驗大廳。這個深藏于地下700米處的科研設施，是中國科學家歷經11年精心設計與建造的巨型探測器，旨在捕捉那些被稱為“宇宙幽靈”的中微子。
為何科學家會將目光投向如此深邃的地下？原因在于，中微子作為宇宙中最古老且數(shù)量最多的粒子，其性質對于理解宇宙歷史至關重要。然而，中微子質量極輕，以接近光速運動，且?guī)缀醪慌c任何物質發(fā)生反應，這使得探測它們變得異常困難。為了避開地面宇宙射線的干擾，科學家們選擇將探測器安置在地下700米深處，這里如同一個天然的“過濾器”，能夠大幅降低宇宙射線的強度。
江門中微子實驗的核心設備是一座高達13層樓的巨型液體閃爍體探測器，它位于地下實驗大廳內一個44米深的池子中央，由直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼支撐。探測器內部密布著數(shù)萬個光電倍增管，這些設備能夠將中微子與液體閃爍體作用時發(fā)出的微弱光信號轉化為電信號，并放大千萬倍，從而被科研人員記錄下來。
工人在安裝中心探測器上的光電倍增管
江門中微子實驗選址于此，還因為這里距離陽江核電站和臺山核電站均為53公里，形成了一個等腰三角形的布局，能夠最大限度利用兩個核電站的總功率，提高實驗精度。實驗的主要目標是測量核電站反應堆的中微子振蕩，尤其是當實驗裝置距離核電站反應堆50至55公里時，中微子振蕩會出現(xiàn)極大值，對中微子質量順序的測量最為靈敏。
中微子的研究歷史悠久，但至今仍有諸多未解之謎。盡管中微子的存在早在1956年就被證實，并多次獲得諾貝爾獎，但科學家們對于中微子的質量、起源、質量順序以及是否造成宇宙中物質與反物質的不對稱等關鍵問題仍知之甚少。江門中微子實驗接過前輩的接力棒，旨在解答這些長達70年的科學謎題。
根據(jù)規(guī)劃，江門中微子實驗的設計壽命為30年，預計在正式運行后的5到10年內完成測量中微子質量順序這一最主要的科學目標。同時，科研人員還將致力于提高中微子振蕩參數(shù)的測量精度，涉足超新星、地球中微子、太陽中微子等研究領域。在2030年左右，探測器還將進行改造升級，以測量中微子的絕對質量。
江門中微子實驗的建設不僅推動了相關技術的國產化與產業(yè)發(fā)展，還體現(xiàn)了大科學計劃的牽引作用。在國產新型光電倍增管研制、高性能液體閃爍體研制、超大型高精度探測器設計制造等一系列前沿技術領域，科研人員取得了實質性突破。建成后，江門中微子實驗將成為國際中微子研究的中心之一，與日本的頂級神岡中微子實驗和美國的深部地下中微子實驗形成三足鼎立之勢，進一步鞏固中國在中微子研究領域的國際領先地位。
