(香港文匯網記者毛麗娟)近日,中國科學院與中廣核合作將在台山(廣東江門下轄縣級市)核電站開展台山中微子實驗項目,雙方已簽訂合作協議,將共享科研創新成果。目前,台山中微子實驗項目實驗設備現場安裝工作已全面啟動,台山核電於11月2日實施了鋼罐、銅殼、有機玻璃球等探測器主體設備吊裝入場。

此前,中國科學院曾於2007年10月攜手中國廣核集團在大亞灣核電基地建設大亞灣中微子實驗室。2012年3月還在此成功發現了第三種中微子振蕩模式,這一成果入選《科學》雜誌2012年十大科學突破,被譽為「諾貝爾獎級別」重大發現。

中微子被稱為「幽靈粒子」

什麼是中微子?當你在思考這個問題時,每秒就有數以億計個來自太陽的中微子正穿過你的身體。中微子(Neutrino)是一種極其微小且不帶電的基本粒子,它的存在最早由奧地利物理學家泡利在上世紀30年代提出,目的是解釋某些核反應中能量丟失的現象,它有三個顯著特點:一是極其輕微的質量,二是不帶電,三是幾乎不與物質發生相互作用。這意味着中微子能夠輕易穿過地球,甚至穿過我們的身體,而我們完全無法察覺到它們的存在,因此它們被稱為「幽靈粒子」。

作為中國科學院和廣東省共同建設的大科學裝置,江門中微子實驗室是我國主導的大型國際科學合作項目,以測定中微子質量順序、精確測量中微子混合參數為主要科學目標。台山中微子實驗(TAO)是江門中微子實驗的近點實驗,其建設目的是測量高能量分辨的反應堆中微子能譜,為江門中微子實驗(JUNO)提供輸入。

圖為江門中微子實驗室(受訪者供圖)

據悉,中微子幾乎不與物質發生相互作用,因此如何捕獲足夠多的中微子信號,是實驗首要考慮的因素之一。反應堆咝袝r的中微子產額正比於堆芯功率,而台山核電站有世界上單堆功率最大的反應堆,因此是中微子探測實驗的理想中微子源。

此外,中微子探測器要儘可能大,基線距離(探測器和源的直線距離)要儘可能小,才能最大化中微子捕獲能力。而台山核電站核島進出廠房內,足以布置一台噸級的短基線探測器。

圖為江門中微子實驗室的光電倍增管(受訪者供圖)

中廣核有關方面稱,對於台山中微子實驗項目,台山核電高度重視,從項目可行性研究、方案設計到施工準備階段,多次開展專題評審,在項目進度管控、風險控制等方面提出明確要求,並提供多項有效的改進措施。為實現項目目標,台山核電聯合中廣核工程設計院、中廣核蘇州院、中國科學院高能所歷時2年多順利完成開展項目可研方案設計與施工準備。後續,台山核電將繼續積極推進項目實施工作,確保項目整體按期完成,助力江門中微子實驗室盡早產出科研成果。