日本拟建全球最大中微子探测器

据《自然》杂志网站报道,日本内阁近日批准了“顶级神冈”中微子探测器的建造计划,并同意拨款3200万美元作为首批建造费用。科学家期盼这一探测“巨头”能带来革命性发现,加深对中微子及反中微子行为差异的理解,并探测到质子衰变等。

“顶级神冈”是日本现有“超级神冈”探测器的“继任者”。1998年,“超级神冈”提供了中微子振荡的首个确凿证据,“顶级神冈”建成后将成为迄今最大的中微子探测器。

“顶级神冈”将建于岐阜县飞弹市地下,能探测宇宙射线、太阳、超新星和粒子加速器等各种来源产生的海量中微子。主体设施直径68米、深约71米、储水26万吨,是“超级神冈”的5倍多,水池壁上约4万个光电倍增管,可捕捉中微子与水反应发出的微光。

梶田隆章表示,中微子物理学家对“顶级神冈”的到来满怀期待,因为它能研究中微子与反中微子的行为差异,这有助于解释为什么宇宙看似由物质主导。“超级神冈”已看到一些“蛛丝马迹”,但“顶级神冈”和美国“深层地下中微子实验”应能使用不同技术实现高精度测量,从而相互佐证。除这两大“巨头”外,位于中国广东的“江门地下中微子实验(JUNO)”也是本世纪20年代将开始运行的三大主要中微子实验之一,它将于2021年开始收集数据。

东京大学物理学家、“超级神冈”发言人中清水雅之表示,“顶级神冈”还有望发现质子衰变。质子衰变从未被观察到,因此极罕见,这意味着质子的平均寿命超过10的34次方年。
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