第A12版:湾区周刊·专题

江门中微子实验首登《自然》封面

高精度测定中微子振荡关键参数

王其琪

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  《Nature》期刊封面(654卷,8118期)

  广州日报讯 (全媒体记者王其琪 通讯员刘悦湘)6月10日,江门中微子实验(JUNO)的首个物理成果——“精确测定中微子的两个振荡参数θ₁₂和Δm2₂₁”——以封面文章形式在国际顶级学术期刊《自然》(Nature)正式发表。研究团队基于2025年8月26日至11月2日期间获取的59天有效数据,成功实现了对这两项关键振荡参数的高精度测量,测量精度相比过去数十年多个实验的综合结果提升了1.6倍。

  《自然》同期配发观点文章,评价称:“理解中微子的行为,对于在最小尺度上建立物质与相互作用力的完整描述至关重要。江门中微子实验的首个结果分析令人信服,未来将有能力确定中微子的质量排序。这标志着中微子振荡精确测量时代的到来,并有望为这些神秘基本粒子的特性带来新的见解。”

  江门中微子实验探测器位于广东省江门市开平市金鸡镇地下700米处,于2025年8月正式投入运行。其首要科学目标是测定中微子的质量顺序,同时能够精确测量中微子六个振荡参数中的三个,精度优于1%。该实验设计使用寿命为30年,后期可升级改造为无中微子双贝塔衰变实验,以探测中微子的绝对质量、检验中微子是否为马约拉纳粒子,从而攻克粒子物理、天体物理与宇宙学领域的前沿交叉难题,深刻影响人类对宇宙的根本认知。

  作为国际上首个建成的新一代超大规模、超高精度中微子实验装置,江门中微子实验是一项重大国际合作项目,汇聚了来自17个国家和地区、75个科研机构的700多名研究人员。该项目充分展现了我国开放、合作、共赢的国际合作理念,也是中国科学院引领科技创新、彰显大国担当的生动实践,已成为江门联通全球的一张世界级名片。

  江门中微子实验是我国高水平科技自立自强的缩影。研发团队历经多年攻关,在四大核心领域实现重大突破:高探测效率光电倍增管、超高透明度液体闪烁体、超低本底材料以及精密刻度系统。具体成果包括:世界最大的有机玻璃容器(直径35.4米)、世界最高探测效率的光电倍增管(国产微通道板型光电倍增管探测效率大于30%)、世界最透明的液体闪烁体(衰减长度大于20米),以及极低的探测器放射性本底。

  值得一提的是,JUNO的探测器性能论文已于今年4月以封面文章形式在《中国物理C》(Chinese Physics C)刊出。因发现太阳中微子振荡而获得2015年诺贝尔物理学奖的阿瑟·麦克唐纳教授对该工作评价道:“江门中微子实验现已圆满达成全部设计指标,实现了极高的本底放射性洁净度、优异的能量分辨能力与探测器长期稳定性。实验装置已全面投入运行,即将向着宏大的科学目标稳步推进:测定中微子质量顺序、精确测量中微子振荡参数、探测各类天体与自然源中微子,并寻找超越粒子物理标准模型的新物理现象。”

  目前,JUNO已平稳运行9个月。随着数据量的持续累积,从今年夏天起将陆续发布大量新成果,逐步揭开中微子的更多奥秘。

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广州日报湾区周刊·专题 A12江门中微子实验首登《自然》封面 王其琪2026-06-12 2 2026年06月12日 星期五