大亚湾与江门中微子实验

中微子物理是粒子物理中最活跃的分支之一,存在众多未解之谜,可能成为超出标准模型的新物理的突破口.本文总结了中微子物理的现状和主要的科学问题,着重介绍了我国正在进行的大亚湾中微子实验和建造中的江门中微子实验.通过研究反应堆中微子,2012年大亚湾实验发现新的中微子振荡,测得了中微子混合角13.本文介绍了大亚湾实验的物理背景和项目背景,简述了实验方法和设计思想,并描述了探测器设计和建造.许多新的想法和技术创新在探测器设计与建造中采用,使探测器相关的相对误差仅为0.2%.在未来几十年内,大亚湾将保持对这一基本参数的最高测量精度.江门中微子实验2008年提出建议,2013年正式启动.通过在53 km处探测反应堆中微子振荡,它将能确定中微子质量顺序,并精确测量3个中微子混合参数.采用一个设计能量精度为3%的2×104 t液体闪烁体探测器,江门实验在研究超新星中微子、太阳中微子、地球中微子、大气中微子、以及奇异现象寻找方面也极具吸引力.它将对多个物理目标进行国际领先水平的研究.文中我们介绍了实验设计和研发的进展.除了大亚湾和江门实验,我们也参与了无中微子双贝塔衰变实验EXO,设计了一个新式的加速器中微子束流线,进一步扩展了中微子研究.     

中国将启动江门地下中微子实验

继大亚湾反应堆中微子实验之后,由中国主持的第二个大型中微子实验——江门地下中微子实验将于今年年底动工。由来自全世界50多个科研机构和大学的200多位科学家组成的江门地下中微子实验国际合作组近日正式成立。中微子是一种基本粒子,在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中都扮演着极为重要的角色。2012年,由中国科学家主持的大亚湾反应堆中微子实验发现了中微子第三种振荡模式。     

大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡

北京时间2012年3月8日14时，大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳在北京宣布，大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并测量到其振荡几率。     

《科技导报》参与评选的2012年度“中国科学十大进展”揭晓

2013年3月11日,2012年度"中国科学十大进展"揭晓,《科技日报》、《科学时报》等媒体予以专门报道。该评选活动由科技部基础研究管理中心联合《科技导报》、《中国科学院院刊》、《中国科学基金》、《中国基础科学》4家学术期刊共同举办。权威专家评选出的2012年度"中国科学十大进展"分别是:(1)神舟九号和天宫一号成功实现载人交会对接;(2)可扩展量子信息处理取得系列重要进展;(3)阐明二叠-三叠纪之交生物大灭绝及其复苏模式和原因;(4)大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡模式;(5)揭     

大亚湾发现新的中微子振荡将有助破解宇宙中“反物质消失之谜”

近日，大亚湾中微子实验室发现了一种新的中微子振荡，并测量到其振荡几率。这一重要成果是对物质世界基本规律的新认识，对中微子物理未来发展方向起到了决定性作用，并将有助于破解宇宙中“反物质消失之谜”。     

从大亚湾到江门中微子实验

中微子振荡现象是当前粒子物理领域的研究热点.中微子振荡的发现确认了中微子具有微小的质量,这也成为探索超出标准模型新物理的重要途径.大亚湾反应堆中微子实验是研究短基线反应堆中微子振荡的地下实验,其利用远近点全同探测器对反应堆中微子事例率及能谱进行相对测量,以降低探测器关联误差及反应堆中微子流强预期误差.大亚湾反应堆中微子实验在2018年使用1958天的数据公布了中微子振荡参数sin~22θ_(13)与|?m_(32)~2|的最新结果,其中sin~22θ_(13)参数为目前最高的测量精度,达到了3.4%,|?m_(32)~2|的精度为2.8%,其与MINOS, NoνA及T2K等基于加速器中微子的实验测量精度相当.θ_(13)的精确测量将有利于下一代中微子实验确定中微子质量顺序以及测量CP破坏相角等未知的中微子振荡参数,其中包括了我国正在建设的江门中微子实验.它的主要科学目标是通过在中等基线下精确测量反应堆中微子能谱来确定中微子质量顺序.探测器可以实现3%的超高能量分辨率和小于1%的能标误差,从而在6年的取数时间内以3–4σ的置信度测量中微子质量顺序.此外江门中微子实验也将精确测量中微子振荡参数,同时将在超新星中微子、太阳中微子、大气中微子、地球中微子、核子衰变等物理研究领域做出重要的贡献.     

中微子和暗物质物理的关联研究

中微子质量起源和暗物质本质是粒子物理和宇宙学前沿的重要科学问题,相关研究是探索超出粒子物理标准模型新物理的重要途径.近二十多年来,中微子和暗物质理论和实验研究均取得了重要进展.本文简单介绍了中微子和暗物质理论和实验研究的进展和展望,特别是两者之间的交叉关联研究.     

探访大亚湾中微子实验室

日前,大亚湾中微子实验国际合作组宣布发现了新的中微子振荡,并测量到其振荡凡率。这将对中微子物理未来发展起决定性作用,并有助破解宇宙中“反物质消失之谜”。这是探索宇宙起源的一个重要组成部分。从目前来看,中微子除了可以监测核武器制造外,还可以直接穿过地球进行通信,让全球通讯无界限,比现在的通信快得多;此外,     

2012-08 科技新闻媒体关注指数排行榜

 中国大亚湾实验组发现“中微子第三次振荡”的欢呼,以及去年9月“超光速中微子”引发的轰动,使中微子一跃而成“科学明星”。其实,在粒子世界中,号称宇宙间“隐身人”的中微子一直有着显赫的地位,它的每一步进展都是极具价值的科学突破。现在,让我们一起来回顾它不凡的历史记录吧。     

大亚湾反应堆中微子实验Monte Carlo样本事例混合的interleaving算法

在反应堆中微子实验的物理数据分析中,前后事例间的时间关联分析是非常重要的一环.对事例间时间结构特性的研究,将有助于理解本底事例产生的物理机制,有利于对信号事例的挑选和对本底事例的排除.与此相应,在产生可用于物理分析的反应堆中微子Monte Carlo(MC)模拟数据的过程中,重构不同事例间的时间关联是一个重要步骤.通过研究大亚湾反应堆中微子实验的数据特点,开发了interleaving算法用于产生带有时间关联的海量物理数据;利用该方法实现了对不同样本的MC数据按事例率的混合;并简要给出了interleaving算法的空间和时间复杂度分析。     

中微子佯谬解决及其对霍金实证论的支持

20世纪60年代后期,美国的戴维斯成功搜索到太阳中微子,但所得的数量只有标准太阳模型理论所预言的一半左右,由于弱电统一理论一直认为中微子的静止质量为零,这构成太阳中微子佯谬.然而,超级神冈探测器的实验显示:中微子的确发生了振荡,中微子拥有不为零质量,后续的Sudbury实验终于解决了中微子佯谬问题,引发了人们对弱电理论的质疑,思考其粒子物理学以及天体物理学意义,从而客观上支持了逻辑自洽的实证论.     

中微子振荡大亚湾

3月8日，大亚湾中微子实验国际合作组宣布发现了第三种中微子振荡并精确测量到其振荡几率。李政道先生评价道：“这是物理学上具有重要基础意义的一项重大成就”。那么，到底什么是第三种中微子振荡？科学家们是如何发现它的？这个发现对物理学的意义是什么？     

有关中微子质量的最新报道

最近,美国、法国、瑞士和苏联的一些科学家在实验中发现了中微子是有质量的.他们的实验尚需反复进行,以求最后证实这一点.要是他们的实验结果是正确的,那就意味着中微子是宇宙中最重要的一种物质,它们可以通过自身的引力来阻止宇宙的膨胀. 中微子是由原子核里的中子衰变时产生的.它无处不有.据信,在每一立方厘米的宇宙空间中,就有大约一百个中微子.     

原子第二宇宙速度与电离能普遍公式的推导、实验验证和理论预言

提出了“原子第二宇宙速度”这一新概念,并根据此概念推导出了单电子原子和离子的原子第二宇宙速度和电离能的普遍公式。根据这些公式计算出了100余种单电子原子和离子电离能的具体数值,计算数据与实验数据符合得很好,从而使这一新的理论和计算获得了成功。因现今实验技术的局限性,有些单电子离子的电离能实验值尚未被科学界测出,我们的理论计算值就作为理论预言列出,已获得的成功使我们有理由相信它们将会获得实验验证。本文的概念和计算显然涉及到经典物理与量子物理的关系等原则问题,其物理本质将在后面两篇文章中论述。     

幽灵粒子——中微子

2012年4月27日,位于我国广东省大亚湾的中微子实验组向世界宣告了振奋人心的消息：中国科学家们在世界上首次精确测量了中微子的第三种振荡模式。这项重大的科学研究完全由我们中国的科学家设计并完成,标志着我国超越了日本、美国等国家,成为世界中微子研究领域的领头羊。什么是中微子？为什么人们对它那么感兴趣？中微子的研究能给我们...     

大亚湾反应堆中微子实验的快中子本底研究

在大亚湾反应堆中微子实验反电子中微子信号残留快中子本底估算的研究中,可以通过对仅经过内水池探测系统的μ子致散裂快中子的分析,实现对快中子快信号能谱的测定.给出快中子的快信号各类本底信噪比和能谱,进而确定可以用线性外推法对反电子中微子信号中的残留快中子本底数目进行估算.     

中微子研究回顾和一些进展

中微子振荡是存在有超出标准模型的新物理的第一个直接证据。本文回顾了中微子理论与实验研究的发展历程,重点介绍了中微子混合矩阵参数化的发展,进一步讨论了带电轻子的味破坏。     

大亚湾中微子实验大厅岩壁梁锚杆施工技术

岩壁梁是地下实验厅中通过锚入岩壁的锚杆将钢筋混凝土梁固定在两侧岩壁的一种新型结构,吊车梁主要通过锚杆的拉力及混凝土与岩石接触面的摩擦力支撑,形成岩壁梁与岩体共同受力的结构。岩壁梁是地下实验大厅施工和运行的核心结构,而岩壁梁锚杆施工质量则是直接关系岩壁梁施工成败的关键,是大亚湾中微子实验站建设工程的重点和难点。本文通过介绍大亚湾反应堆中微子实验站建设工程1#实验大厅的岩壁梁锚杆施工技术总结,为后续大厅岩壁梁施工及相关同类工程借鉴参考。     

神秘的中微子

中微子是基本粒子家族中重要且具有特色的成员之一，是唯一只参与弱相互作用的粒子。泡利提出中微子假说之后，人们进行了一系列捕获中微子的实验。其中中微子的质量问题和中微子振荡现象是研究的热门课题。2011年9月意大利研究人员在实验中发现中微子超光速。这些引起理论界和实验界的争议，更将引发物理学家对中微子的不解之谜的探索和新的思路。     

中微子:穿越地球的精灵

<正>"假设中微子是一群普通青年,他们"十一"去郊游,到了目的地却发现人只剩下1/3,其余2/3不见了。后来,人们发现普通青年没丢,只是变成了文艺青年和2B青年,这就叫中微子振荡"10月6日,日本研究者梶田隆章和加拿大研究者阿瑟·麦克唐纳因在发现中微子振荡方面作出的重要贡献,而摘得2015年诺贝尔物理学奖。那么,中微子振荡到底是个啥?开启物理新世界的钥匙要了解中微子振荡,就必须先知道"标准模型"。在粒子物理中,该