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江门中微子实验的近点实验,落地台山核电

来源:南方+ · 2024-11-27 21:33
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  近日,南方+记者获悉,中国科学院与中广核合作,将在台山核电站开展台山中微子实验项目,双方已签订合作协议,将共享科研创新成果。

  

  台山核电站。

  目前,台山中微子实验项目实验设备现场安装工作已全面启动,台山核电于11月2日实施了钢罐、铜壳、有机玻璃球等探测器主体设备吊装入场。

  

  正在引入有机玻璃球,将用于盛装捕捉中微子用的神秘液体“液闪”。

  Q:为什么要开展台山中微子实验项目?

  A:作为中国科学院和广东省共同建设的大科学装置,江门中微子实验室是我国主导的大型国际科学合作项目,以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数为主要科学目标。

  

  江门中微子实验室。

  台山中微子实验(TAO)是江门中微子实验的近点实验,其建设目的是测量高能量分辨的反应堆中微子能谱,为江门中微子实验(JUNO)提供输入。

  Q:为什么选址台山核电站?

  A:中微子几乎不与物质发生相互作用,因此如何捕获足够多的中微子信号,是实验首要考虑的因素之一。反应堆运行时的中微子产额正比于堆芯功率,而台山核电站有世界上单堆功率最大的反应堆,因此是中微子探测实验的理想中微子源。

  

  台山核电站。

  中微子探测器要尽可能大,基线距离(探测器和源的直线距离)要尽可能小,才能最大化中微子捕获能力。而台山核电站核岛进出厂房内,足以布置一台吨级的短基线探测器。

  Q:台山中微子实验和江门中微子实验有什么不同?

  A:这两个实验的定位完全不同,且前者是后者的子实验,严格来说不具有可比性。如果真要比较的话,台山中微子实验的体量(吨级),远小于江门中微子实验(万吨级)。但得益于其短基线,在同样时间内,台山中微子实验可捕获的中微子数是江门中微子实验的20倍。

 

  台山中微子实验的硅光电倍增器。

  

  江门中微子实验的光电倍增管。

  江门中微子实验的中微子信号相对弱,需要在地下700米进行,而台山中微子实验可以部署在近地表。

  在技术上,江门中微子实验探测器采用光电倍增管且常温运行,能量分辨率在大型液体闪烁体探测器中达到了前所未有的3%。台山中微子实验探测器采用硅光电倍增器,且运行于零下50度,能量分辨率达到2%,是国际上能量分辨率最高的液闪探测器。

  南方+记者 李霭莹

  整理自中国广核集团、台山核电

核电
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