為何要在此時選擇退役
運行近十年 ， 大亞灣實驗碩果累累 。
2013年 ， 完成了中微子能譜分析研究 ， 進而首次直接測量了與反應(yīng)堆中微子振蕩相關(guān)的質(zhì)量平方差 。
2016年 ， 精確測量了反應(yīng)堆中微子能譜 ， 發(fā)現(xiàn)與理論模型存在兩種偏差……
在外界看來 ， 成果頻出的大亞灣實驗項目正當(dāng)壯年 。 為何要在此時按下停止鍵？
對此 ， 王貽芳的回答是：“以前設(shè)定的科學(xué)目標已經(jīng)都實現(xiàn)了 ， 繼續(xù)運行很大程度上是為了提高測量精度 ， 但如果精度不能再進一步提高 ， 繼續(xù)運行就沒有任何意義 。 ”
大亞灣實驗的設(shè)計方案在2003年就提出了 ， 距今已有17年 。
“當(dāng)年設(shè)計時 ， 我們就是按當(dāng)時可能實現(xiàn)的最高精度來設(shè)計的 。 今天如果讓我們再重新設(shè)計 ， 仍然無法做到再提高精度 ， 因為已經(jīng)到極限了 。 ”王貽芳說 。
除了一系列重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)外 ， 大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗還為我國培養(yǎng)了一大批青年科研人才 。 中科院高能物理研究所研究員溫良劍就是其中之一 ， 12月12日這天 ， 他也在儀式現(xiàn)場 ， 和大家一起見證了大亞灣實驗的退役時刻 。
當(dāng)裝有探測器的水池蓋完全打開后 ， 溫良劍為觀看直播的觀眾講解了探測器捕獲中微子的過程 。
“水池中的4個圓柱形鋼罐 ， 就是探測中微子的中心探測器 ， 每個直徑5米 ， 高5米 ， 里面裝有液體閃爍體 ， 重110噸 。 ”溫良劍說 ， “中微子在探測器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)后能夠激發(fā)液體閃爍體 ， 產(chǎn)生微弱的閃爍光 。 光電倍增管探測到閃爍光 ， 將它轉(zhuǎn)換成電信號 ， 這樣我們就探測到了中微子 。 ”
這樣裝有探測器的水池 ， 在大亞灣中微子實驗室總共有3個 ， 打開其中之一的蓋子僅僅是完成了實驗裝置撤除的第一步 。
中科院高能物理研究所研究員曹俊介紹：“在接下來的6個月中 ， 我們將把純凈水放空 ， 然后把每個中心探測器打開 ， 一層層撤除里面的部件 。 有些器件將會被其他實驗再利用 ， 比如正在建設(shè)中的江門中微子實驗等 ， 有些部件和材料則會進行無害化處理 。 ”
此外 ， 1號實驗廳將被改造成大亞灣中微子實驗的科普展館 ， 繼續(xù)供大家參觀 。
溫良劍說：“實驗雖然停止運行了 ， 但實驗數(shù)據(jù)物理分析還要做兩到三年左右 ， 后續(xù)幾年還會有重要成果陸續(xù)出來 。 ”
新實驗瞄準“中微子質(zhì)量順序測量”
就在大亞灣實驗宣布退役之際 ， 同在廣東省的江門中微子實驗（以下簡稱江門實驗）正在如火如荼的建設(shè)當(dāng)中 。
在江門市西南部的打石山中 ， 大亞灣實驗原團隊打算造一個全世界最大的液體閃爍體探測器來繼續(xù)捕捉中微子 。 這個探測器的主體是一個12層樓高的有機玻璃球 ， 里面盛裝2萬噸液體閃爍體 。 這是迄今為止中國最復(fù)雜的高能物理實驗裝置 ， 預(yù)計2022年建成 。
“與當(dāng)前最好的國際同類設(shè)備相比 ， 它的規(guī)模要大20倍 ， 分辨率提高一倍 。 ”王貽芳說 。
大亞灣實驗結(jié)果公布之后 ， 中微子質(zhì)量順序測量成為下一步的研究熱點 ， 美國、日本、印度等國家逐漸明確了下一步的計劃 。
這一方向 ， 王貽芳團隊也早有謀劃 。
“中微子質(zhì)量順序測量的實驗?zāi)懿荒茏?， 取決于一個前提 ， 即中微子第三種振蕩的幾率一定要夠大 。 ”
后來 ， 大亞灣實驗測到了中微子第三種振蕩 ， 振蕩幾率大小為9.2% 。 這一結(jié)果遠遠超過他們的期待值 。 團隊科研人員心里有底了：“后續(xù)的中微子實驗?zāi)茏?！?
最終 ， 實驗選址廣東江門 ， 距陽江和臺山反應(yīng)堆群分別約53公里 。
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