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江门中微子实验首个物理成果在建成两个月后发布
文章来源:大装置管理中心、实验物理中心  2025-11-19
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11月19日,中国科学院高能物理研究所在广东省江门市举办发布会,宣布江门中微子实验(JUNO)装置建设成功并发布了首个物理成果。

JUNO是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。通过对今年8月26日至11月2日共59天有效数据的分析,JUNO合作组测量了被称为“太阳中微子振荡参数”的混合角θ12和质量平方差,比此前数十年内多个实验测得的最好精度提高了1.5到1.8倍。相关论文已于11月18日在预印本网站arXiv发布。

这两个振荡参数是自然界的基本参数,对它们的精确测量不仅对各类中微子研究有广泛的影响,也显著提升了对中微子混合矩阵幺正性的理解,从而能更好地探索标准模型之外的新物理。这两个参数最初是通过太阳中微子所测定,但也可以通过反应堆中微子精确测定。此前这两种方法对质量平方差的测量结果有大约1.5倍标准偏差的不一致,被称为“太阳中微子偏差”,暗示着可能有新物理。此次江门中微子实验通过反应堆中微子证实了这个偏差。未来,仅由JUNO实验就能通过同时测量太阳中微子和反应堆中微子来证实或证伪该偏差。

中国科学院副院长、党组成员丁赤飚,江门市委书记陈岸明,捷克共和国驻华大使Martin Tomco、斯洛伐克共和国驻华大使Milan Lajčiak、意大利驻华大使馆公使Cristina Carenza,意大利、德国、泰国、荷兰、匈牙利、西班牙、挪威、波兰等国家的科技参赞,美国、巴西、泰国驻广州总领事馆和意大利驻上海总领事馆的代表,外国科研机构科技主管部门代表、基金资助机构代表、国际合作组成员,以及中国科学院、国家自然科学基金委员会、广东省市各级部门主要负责同志,本领域院士专家以及JUNO参建单位代表和中外媒体记者200余人出席发布会。发布会由所长曹俊主持。

曹俊在欢迎致辞中表示,自江门中微子实验提出以来,在中国科学院和广东省市政府的支持下,高能所和国内外70多家科研合作单位与众多参建单位一起,共同完成了实验建设,共同开展科学研究,在短时间内就取得了重要成果,是大家共同努力的结果,他对国内外各级政府和经费资助单位、全体参研人员的贡献表示衷心的感谢!

在发布会上,中国科学院副院长丁赤飚指出,江门中微子实验是一项汇聚了全球智慧的大型基础科学研究国际合作项目,该项目充分展现了我国在国际合作方面开放、合作、共赢的理念,也是中国科学院在科技领域引领创新发展、体现大国担当的具体实践。希望项目团队再接再厉,确保江门中微子实验高效平稳运行的同时,提升运行效能,与全球科学家紧密协作,不断产出具有重大科学意义和国际影响力的原创性科技成果。

江门市委书记陈岸明表示,江门中微子实验室是国家院地合作项目,得到了国家有关部委的有力指导、省委、省政府的大力支持,江门各级各部门全方位配合保障,共同推动项目建设取得成功。江门市将持续深化与中国科学院、国际科研机构的合作,集聚更多高端资源、高端人才,推动前沿科研成果产业化应用,实现科技创新和产业创新深度融合。

江门中微子实验项目经理和发言人王贻芳在发布会上做了江门中微子实验的情况介绍,他表示江门中微子实验能够在仅2个月的时间内完成如此高精度的测量,表明JUNO探测器的性能完全符合设计预期,其前所未有的测量精度使项目团队可以很快确定中微子质量顺序,寻找超出粒子物理标准模型的新物理。

中国科学院高能物理研究所副所长、JUNO合作组物理分析负责人温良剑代表国际合作组报告了JUNO的首个物理成果。

随后,意大利驻华大使馆公使、德国亥姆霍兹联合会北京代表处、法国国家科学研究中心北京代表处、俄罗斯联合核子研究所等代表JUNO的国外基金资助机构致辞。

意大利驻华大使馆公使Cristina Carenza在发言中表示:我们深知基础研究是对人类未来的关键投资,高能所与意大利国家核物理研究院(INFN)之间的科技合作意义重大。我们对成为江门中微子实验项目的重要合作伙伴倍感自豪,这项合作为两国青年科研人员与技术人员的联合培养、构建未来的科研共同体奠定了坚实基础。我们相信,首个物理成果的发布只是“序章”,热切期待江门中微子实验室未来绽放更多科研硕果,共同为人类理解宇宙作出重要贡献。

“作为JUNO机构委员会主席,看到这一全球努力达到这样的里程碑,我感到非常自豪”,法国斯特拉斯堡大学和法国国家科学研究中心的Marcos Dracos说,“JUNO的成功反映了我们整个国际团队的投入和创造力”。

“今天宣布的科学成果见证了JUNO合作组过去十多年努力的成功。我们共同建造了一个最先进的探测器,结合了许多尖端技术,这将在未来几年主导中微子物理学领域,提供精确度极高的结果。许多因素促成了这一成功,其中,来自世界各地的团队在液体闪烁体探测器和相关分析技术方面的经验和专业知识的融合,对于实现JUNO前所未有的性能水平来说,显然是至关重要的,”意大利米兰大学和意大利国家核物理研究院的研究员、JUNO副发言人Gioacchino Ranucci表示。

江门中微子实验是一个中国科学院高能物理研究所领导的重大国际合作项目,成员涵盖来自17个国家和地区、75个科研机构的700多名研究人员。2008年,中国科学院高能物理研究所提出了利用反应堆测量中微子质量顺序的构想,2013年得到中国科学院战略性先导科技专项(A类)及广东省人民政府的支持,2014年得到国际合作组多个国家的批准和经费支持,2015年启动隧道和地下实验室建设。2021年12月完成实验室建设并开始探测器安装,2024年12月探测器完成建设并开始灌注超纯水与液体闪烁体。2025年8月26日完成液体闪烁体灌注并正式运行取数。

JUNO研发团队历经多年攻关,在高探测效率光电倍增管、超高透明度液体闪烁体、超低本底材料和精密刻度系统等核心领域实现重大突破。JUNO的核心探测器为有效质量达2万吨的液体闪烁体探测器,安置于地下实验大厅44米深的水池中央。直径41.1米的不锈钢网壳作为主支撑结构,承载了包括35.4米直径的有机玻璃球、两万吨液体闪烁体、两万只20英寸光电倍增管、两万五千只3英寸光电倍增管以及前端电子学、电缆、防磁线圈和隔光板等众多关键部件,共同构建起超高灵敏度的中微子探测系统。

JUNO在运行期间首批获取的数据显示,其探测器关键性能指标全面达到或超越设计预期,表明JUNO已准备好开展中微子物理前沿研究。该探测器性能分析文章已提交《中国物理C》,并于11月18日在预印本网站arXiv上发布。

凭借其超高探测灵敏度,JUNO除了聚焦中微子质量顺序这一核心目标,还将精确测量中微子振荡参数,开展对太阳、超新星、大气及地球中微子的研究,并寻找超出粒子物理标准模型的新物理。JUNO的设计使用寿命为30年,可升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验,以检验中微子是否为自身的反粒子,并探测中微子的绝对质量。

本次成果发布获得新华社、中国青年报、 科技日报、新华网、中国科技网、光明网、中国网、科学网、凤凰网、北京日报、北京青年报、四川日报、南方日报、广东电视台、封面新闻、中国科学技术协会新媒体、科学大院、中国科普博览、科学出版社、新快报、新浪科技、蔻享学术、未来论坛、返朴、高能所等媒体支持,共有340.5万观众线上观看。

JUNO的首个物理成果,对混合角θ12和质量平方差的测量精度比此前实验的最好精度提高了1.5到1.8倍

中国科学院副院长、党组成员丁赤飚致辞

江门市委书记陈岸明致辞

高能所所长曹俊主持发布会并致欢迎辞

江门中微子实验项目经理和发言人王贻芳作江门中微子实验的情况介绍

高能所副所长、JUNO合作组物理分析负责人温良剑代表国际合作组报告了JUNO的首个物理成果

意大利驻华大使馆公使 Cristina Carenza致辞

答记者问环节

发布会现场



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