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大亚湾核反应堆中微子实验

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大亚湾探测器之一。
大亚湾探测器之一。

大亚湾核反应堆中微子实验是一个建于中国的研究中微子的多国粒子物理合作项目。参加该项目的研究人员来自中国大陆台湾美国捷克俄罗斯

实验包括八个反中微子探测器,集中在有六个核反应堆1.9 km(1.2 mi)内的三个地点。每个检测器包括20吨的液体闪烁剂(掺杂有的直链烷基苯)通过光电倍增管和屏蔽包围[1]

一个更大的随后实验中正在开发中,以在开平市江门地下中微子实验观测站(JUNO)的形式[2],它会使用的丙烯酸球体充满了2万吨液体闪烁剂的探测器来探测反中微子。破土动工开始于2015年1月10日,并且预计将在2020年运行[3]

项目设施

项目的两个中微子探测器设在大亚湾核电站,用于探测到来自核电站反应堆群的中微子[4]

研究人员

该项目团队为王贻芳所领导[5]

中微子震荡

内容

2012日3月8日,大亚湾中微子实验国际合作组宣布[6][7][8],发现一种新的中微子震荡,其震荡概率为

在2015年Moriond物理学会议上,新的最适合的混合角和质量差被提出:[9]

意义

假若这结果成立,物理学者可以开始研究中微子反中微子之间的不对称性,从而尝试解释为什么宇宙中的物质超多于反物质[10][11]。大亚湾的研究员通过此次得出的精确值击败了同时参与此项目的另外四个竞争团队,它们分别是日本T2K实验美国费米实验室主注入器中微子震荡探索英语MINOS法国双绍斯实验英语Double Chooz以及韩国中微子震荡反应堆实验英语Reactor Experiment for Neutrino Oscillation[12]

参与者邢志忠自评“不是诺贝尔奖量级,但很重要”[13]

评价

  • 美国托马斯杰斐逊国家加速器装置英语Thomas Jefferson National Accelerator Facility的McKeown认为此次实验的结果:“可以说是有史以来来自中国的最重要的物理(实验)结果”[12]
  • 获得2016年国家自然科学奖一等奖: “大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式”-王贻芳(中国科学院高能物理研究所)

反中微子能谱

2016年2月,大亚湾中微子实验团队发表论文表示,测量反中微子能谱获得令人惊讶的结果,在5 MeV能量附近,反中微子数量超过理论预期。这未曾预期到的实验结果暗示,当今理论可能需要改善。[14]另外还发现,收集到的反电中微子数量比理论预测低6%。这结果意味着有些反电中微子可能以变换成无法探测到的轻质量惰性中微子[15]

合作者

参考文献

  1. ^ Daya Bay collaboration. A side-by-side comparison of Daya Bay antineutrino detectors (PDF). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 22 May 2012, 685 (1): 78–97. Bibcode:2012NIMPA.685...78A. arXiv:1202.6181. doi:10.1016/j.nima.2012.05.030. 
  2. ^ Li, Xiaonan. Daya Bay II: Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) (PDF). Windows On the Universe. August 2013. 
  3. ^ Groundbreaking at JUNO. Interactions NewsWire. 10 January 2015 [2015-01-12]. 
  4. ^ 2011. 大亚湾核电站收获中微子 求解反物质消失之谜. 麻省理工《科技创业》. 2011-09-05 [2011-09-06]. 
  5. ^ 大亚湾新中微子振荡或解宇宙反物质消失之谜. 人民日报(北京) (网易新闻). 2012-03-18 [2012-03-18]. (原始内容存档于2012-03-21). 
  6. ^ Daya Bay Collaboration. Observation of electron-antineutrino disappearance at Daya Bay. Physical Review Letters. 2012, 108 (17): 171803. Bibcode:2012PhRvL.108q1803A. arXiv:1203.1669. doi:10.1103/PhysRevLett.108.171803. 
  7. ^ Adrian Cho. Physicists in China Nail a Key Neutrino Measurement. ScienceNow. 8 March 2012. (原始内容存档于2013年5月9日). 
  8. ^ Eugenie Samuel Reich. Neutrino oscillations measured with record precision. NatureNews. 8 March 2012. doi:10.1038/nature.2012.10202. 
  9. ^ Recent Results from Daya Bay Reactor Neutrino Experiment. arXiv:1505.03641. 14 May 2015. 
  10. ^ 大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡. 中国科学院高能物理研究所. 03-08-2012. (原始内容存档于2012-03-12). 
  11. ^ Neutrino oscillations measured with record precision. nature. 2012-03-08 [2012-03-18]. 
  12. ^ 12.0 12.1 Physicists in China Nail a Key Neutrino Measurement. Science. 2012-03-08 [2012-03-18]. (原始内容存档于2013-05-09). 
  13. ^ 大亚湾突破,够不够诺贝尔奖_特色频道_财新网
  14. ^ Daya Bay Collaboration; An, F. P.; Balantekin, A. B.; Band, H. R.; Bishai, M.; Blyth, S.; Butorov, I.; Cao, D.; Cao, G. F. Measurement of the Reactor Antineutrino Flux and Spectrum at Daya Bay. Physical Review Letters. 2016-02-12, 116 (6): 061801. doi:10.1103/PhysRevLett.116.061801. 
  15. ^ Cowen, Ron. Reactor data hint at existence of fourth neutrino. ScienceNews. 25 Feb 2016. 

外部链接

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大亚湾核反应堆中微子实验
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