江门中微子实验装置
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走近大国重器丨地下700米捕捉“幽灵粒子”探访超大规模超高精度中微子大科学装置
中央纪委国家监委网站· 2025-10-27 08:26
项目概况与里程碑 - 江门中微子实验(JUNO)于2025年8月26日成功完成2万吨液体闪烁体灌注,正式运行取数,标志着我国中微子探索进入新阶段[3] - 该项目是目前世界上规模最大、具有超高精度的液体闪烁体型中微子大科学装置,也是首个已建成的新一代大型中微子实验装置[3] - 实验装置位于广东江门开平市打石山地下700米深处,设计使用寿命可达30年[4][17] 科学目标与研究意义 - 项目首要科学目标是测量中微子质量顺序,并以更高精度测量中微子振荡参数[4] - 实验还将涉足超新星中微子、地球中微子、太阳中微子等研究,后期可升级为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验,以探测中微子绝对质量[4][17] - 对中微子质量顺序的测定不受地球物质效应和其他未知中微子振荡参数影响,将显著提高6个中微子振荡参数中3个参数的精度[13] 技术规格与性能指标 - 中心探测器装有2万吨液体闪烁体,体积是此前“世界最大”的20倍,其光传输衰减长度超出20米,灰尘总含量不超过0.008克[6] - 探测器配备4.5万只光电倍增管(包括2万只20英寸和2.5万只3英寸),构成世界最大规模的光电倍增管系统,有效探测面积达到78%[6][13] - 与国际同类实验相比,中心探测器的液体闪烁体光电子产额增大了5倍,能量分辨率高达3%[13] - 探测器一天大约能探测到60个来自阳江和台山核电站的中微子[13] 工程建设与挑战 - 地下实验大厅建于埋深700米的花岗岩岩株内,顶部起拱跨度达49.5米,是国内拱顶跨度最大的深埋地下硐室[9] - 工程区岩体富水性强,导致多次淹井,从2015年动工到2021年底,土建工程历时7年[9] - 探测器关键部件包括直径35.4米、厚度12厘米、净重约600吨的世界最大单体有机玻璃球,以及直径41.1米的不锈钢网壳[6] 自主创新与技术突破 - 项目成功研制出具有自主知识产权、拥有国际最高光子探测效率的20英寸光电倍增管,打破了国外技术垄断[11] - 为应对光电倍增管内爆风险,专门研制了一套水下防爆系统,进行了数十次水下防爆实验[16] - 在安装4.5万只光电倍增管时,严格将管与管之间的设计间隙控制在3毫米,并在发现排列过密时果断对已安装的1000多只进行返工[16] 国际合作与产业带动 - 项目是中国科学院高能物理研究所主导的重大国际合作项目,共有700多名研究人员,来自17个国家和地区、74个科研机构[17] - 大科学装置的建设带动了相关行业技术进步,在有机玻璃球、光电倍增管、保护罩、不锈钢网壳等研制过程中,相关制造企业提升了工艺水平和综合实力[17] - 运用相关技术生产的国产光电倍增管,也被应用在高海拔宇宙线观测站、锦屏大设施等大科学装置上[12]
从夯实根基到勇攀高峰 我国科技事业获历史性成就
环球网· 2025-10-10 11:09
基础研究实力增强 - 全球首个超大规模和超高精度中微子专用大科学装置江门中微子实验(JUNO)成功运行,将解决中微子质量排序问题 [1] - 阿里原初引力波探测实验一期实现首光观测,获取150吉赫兹频段清晰图像,迈出原初引力波探测关键一步 [2] - 取得一批世界级原创成果:首次实现光子分数量子反常霍尔态、揭示月球背面年轻岩浆活动、实现兆碱基级别多染色体精准操纵 [2] - 高被引论文数约占世界总数三分之一,连续4年稳居世界第二 [3] - 基础研究人才队伍由2021年47.2万人年增长至2023年57.5万人年 [3] - 2024年高被引科学家达1405人次,比2021年增长50%,占全世界五分之一 [3] 前沿技术突破与产业应用 - 京东方发布全球首款17英寸卷曲轻终端,厚度不到50微米,可卷曲6圈半,未来将应用于便携式笔记本电脑 [4][5] - 在高端装备领域,"京华号"盾构机突破单月掘进542米纪录,大洋钻探船"梦想"号最大钻深达1.1万米 [6] - 人工智能、物联网等技术助力智能制造,中国"灯塔工厂"数量全球第一,占比超40% [6] - 大型露天矿机器人运输装卸系统实现单个矿山百台级、总量3000台级规模化应用 [6] - 已建成约460万个5G基站,技术和用户数全球领先 [7] - 光伏、风电新增装机连续4年超1亿千瓦,新能源汽车累计销售突破4000万辆,产销量连续10年全球第一 [7] - 人工智能领域涌现多个国际先进通用大模型,部分准确率突破95%,打造百余标杆应用场景 [8] - 人形机器人整机技术突破,多模态感知等关键技术取得进展,在汽车制造、物流等场景加速落地 [8] - 国产脑起搏器全面商用,在8个国家400家医院开展植入,已帮助3万名帕金森病患者改善运动功能 [8] 研发投入与创新生态 - 2024年全社会研发投入超3.6万亿元,较2020年增长48%,研发投入强度达2.68%,超过欧盟国家平均水平 [9] - 基础研究经费达2497亿元,较2020年增长超70% [9] - 高水平国际期刊论文数量和国际专利申请量连续5年世界第一 [9] - 2025年《全球创新指数》百强创新集群中国上榜24个,几乎占四分之一,创新集群数连续三年世界第一 [9] - 全超导磁体成功产生35.10万高斯的稳态强磁场,推动高端科学仪器商业化应用 [9] - 国家重点研发计划中45岁以下青年科技人才担任项目负责人比例达43.3% [11] - 2021年以来科创板首发上市376家企业,募资超6000亿元,2025年科技创新和技术改造再贷款达8000亿元 [11]
地下700米捕捉“幽灵粒子” 中国开启中微子研究新篇章
人民日报海外版· 2025-09-06 12:48
项目概况 - 江门中微子实验(JUNO)于8月26日正式运行取数 旨在解决粒子物理学领域未来十年内的重大问题之一——中微子质量排序[1] - 实验装置位于广东江门地下700米山体深处 核心探测器为直径超35米的有机玻璃球 内部装载2万吨液体闪烁体[1] - 项目由中国科学院高能物理研究所牵头 合作组包括来自17个国家和地区的约700名研究人员[2] 技术突破 - 项目团队在45天内完成6万多吨超纯水灌注 液位差控制到厘米量级 流量偏差不超过0.5%[2] - 探测器外壁镶嵌数万只光电倍增管 通过捕捉中微子反应产生的微弱光信号进行数据采集[1] - 该装置是国际上首次运行的超大规模和超高精度中微子专用大科学装置[2] 研究范围 - 实验将以更高精度测量中微子振荡参数 并涉足超新星 地球中微子 太阳中微子等研究[1] - 设计使用寿命达30年 后期可升级改造为无中微子双贝塔衰变实验 用于探测中微子绝对质量[2] - 项目将检验中微子是否为马约拉纳粒子 解决粒子物理 天体物理和宇宙学的前沿交叉热点难题[2] 历史沿革 - 我国于2003年论证设计第一代中微子实验装置——大亚湾中微子实验[1] - 中微子直到1956年才首次在核反应堆被捕捉 是构成物质世界的基本粒子之一[1]
中国开启中微子研究新篇章
人民日报· 2025-09-06 04:57
项目概况 - 江门中微子实验(JUNO)于8月26日正式运行取数 旨在解决粒子物理学未来十年内的重大问题之一——中微子质量排序 并开展超新星、地球中微子及太阳中微子等研究 [1] - 实验装置位于广东江门地下700米山体深处 核心探测器为直径超35米的有机玻璃球 内部装载2万吨液体闪烁体 外壁镶嵌数万只光电倍增管 通过捕捉中微子反应产生的光信号进行宇宙粒子探测 [1] 技术突破 - 项目团队在45天内完成6万多吨超纯水灌注 将内外有机玻璃球液位差控制在厘米量级 流量偏差不超过0.5% 保障了探测器主体结构安全稳定 [2] - 这是国际首次运行超大规模和超高精度的中微子专用大科学装置 实验设计使用寿命达30年 后期可升级为无中微子双贝塔衰变实验以探测中微子绝对质量 [2] 国际合作 - 项目由中国科学院高能物理研究所牵头 合作组涵盖全球17个国家和地区约700名研究人员 [2] - 实验将推动解决粒子物理、天体物理和宇宙学的前沿交叉热点难题 包括检验中微子是否为马约拉纳粒子等基础科学问题 [2]
江门中微子实验正式运行取数
南方日报网络版· 2025-08-27 16:20
项目概况 - 江门中微子实验于8月26日正式运行取数 成为国际首个建成的下一代大型中微子实验装置[1] - 探测器深埋地下700米 配备2万吨液体闪烁体和4.5万个光电倍增管 能探测53公里外核电站产生的中微子[1] - 试运行期间关键性能指标全面达到或超越设计预期[1] 技术突破 - 探测器采用超纯水和液体闪烁体灌注 满足超高洁净度 透明度和极低放射性本底要求[1] - 与国际同类实验相比规模更大 测量精度更高 对中微子质量顺序测定不受地球物质效应影响[1] - 设计使用寿命达30年 后期可升级为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验[2] 科研价值 - 将攻关中微子质量排序问题 有望显著提高6个中微子振荡参数中3个参数的精度[1] - 可探测太阳 超新星等天体中微子 为宇宙探索提供全新视角[2] - 项目由中科院高能物理所牵头 全球74个科研机构参与 其前身大亚湾实验曾入选《自然》年度十大科学进展[2] 国际地位 - 国际上首次运行超大规模和超高精度的中微子专用大科学装置[2] - 合作组发言人王贻芳称此为"历史性里程碑" 将有助于回答物质和宇宙本质的基本问题[2]
上天→入地→下海!“大国重器”捷报频传 为经济发展再添“硬核”动力
央视网· 2025-08-27 11:21
长征八号甲火箭发射 - 长征八号甲火箭成功发射10组卫星互联网低轨卫星进入预定轨道 [1] - 该火箭是新一代中型液体运载火箭 针对中低轨道巨型星座组网发射需求研制 2025年已执行三次发射任务 [3] - 实现全流程自动化 起飞主动漂移控制 过冷液氧加注等技术创新 提升发射效率和飞行稳定性 [5][6] - 使用锂离子电池全面替代传统锌银电池 提高可靠性 [6] 江门中微子实验装置 - 位于地下700米深处的大科学装置正式运行 完成2万吨液体闪烁体灌注 [7] - 核心探测器为2万吨液体闪烁体探测器 直径41.1米不锈钢网结构承载35.4米有机玻璃球和4.5万只光电倍增管 [9] - 探测器关键性能指标全面达到或超越设计预期 [9] - 光电倍增管可探测手机屏幕百亿分之一亮度的微弱荧光 探测距离超过50公里 [12] - 4.5万只光电倍增管采用自主研制金属薄膜技术 打破国外垄断 节省成本数亿元 [16] 超大型耙吸挖泥船 - 自主研制两艘超大型耙吸挖泥船"通浚"轮和"浚广"轮成功下水 [17][18] - 船舶长度198米 型宽38.5米 型深18米 最大挖深120米 最大舱容35000立方米(相当于18个标准游泳池) [20] - 泥舱容量亚洲第一 装载效率世界领先 90分钟内可填满泥舱 [20] - 配备高压冲水破土系统 破土压力相当于成年人手掌承受5吨大象重量 [21] - 自主研发超大功率泥泵实现12公里远距离泥沙吹排 可调节双艏喷系统使喷排效率翻倍 [22] - 配备智能疏浚控制系统实现全自动控制 甲醇预留双燃料发动机提升动力效率30% [22] - 具备无限航区航行能力 可在八级风浪条件下作业 [22] - 计划2025年年底进行海试并交付使用 [24]
【新华社】地下700米捕捉“幽灵粒子” 我国开启中微子研究新篇章
新华社· 2025-08-26 08:28
项目概述 - 江门中微子实验(JUNO)于8月26日正式运行取数 致力于解决粒子物理学未来十年核心问题之一的中微子质量排序问题 [2][4] - 实验装置位于广东江门地下700米山体深处 核心探测器为直径超35米的有机玻璃球 内部装载2万吨液体闪烁体并镶嵌数万只光电倍增管 [2][4] 技术细节 - 探测器通过捕捉中微子与液体闪烁体反应产生的微弱光信号实现探测 信号经放大记录分析后用于研究 [4] - 项目团队在45天内完成6万多吨超纯水灌注 液位差控制达厘米量级 流量偏差不超过0.5% 保障了主体结构安全稳定 [4] 科研意义 - 实验将以更高精度测量中微子振荡参数 并拓展至超新星、地球中微子及太阳中微子等交叉研究领域 [4] - 装置设计使用寿命达30年 后期可升级为无中微子双贝塔衰变实验 用于探测中微子绝对质量及检验马约拉纳粒子属性 [5] 国际合作 - 项目由中国科学院高能物理研究所牵头 合作组涵盖17个国家和地区约700名研究人员 [5] - 这是国际首次运行超大规模超高精度的中微子专用大科学装置 为研究物质与宇宙本质提供新窗口 [5]
捕捉“幽灵粒子” 江门中微子实验正式运行
新华社· 2025-08-26 08:21
项目进展 - 江门中微子实验成功完成2万吨液体闪烁体灌注并正式运行取数 用于捕捉中微子以研究物质和宇宙本质 [1] - 探测器关键性能指标全面达到或超越设计预期 系国际首次运行此类超大规模和超高精度的中微子专用大科学装置 [1] 技术突破 - 实验由中国科学院高能物理研究所主导 采用2万吨级液体闪烁体技术实现超高精度探测 [1] - 试运行期间首批数据已验证装置性能超越预期 标志着中国在大科学装置领域达到国际领先水平 [1]
地下700米捕捉“幽灵粒子” 我国开启中微子研究新篇章
新华社· 2025-08-26 08:21
项目概述 - 江门中微子实验(JUNO)于8月26日正式运行取数 致力于解决中微子质量排序等粒子物理学重大问题 [1] - 实验装置位于广东江门地下700米深处 探测器核心为直径超35米的有机玻璃球 用于捕捉宇宙中微子信号 [1] - 项目由中国科学院高能物理研究所牵头 合作组涵盖17个国家和地区约700名研究人员 [2] 技术规格 - 探测器装载2万吨液体闪烁体 外壁镶嵌数万只光电倍增管 通过光信号捕捉中微子反应 [2] - 项目团队在45天内完成6万多吨超纯水灌注 液位差控制达厘米量级 流量偏差不超过0.5% [2] - 实验装置设计使用寿命达30年 后期可升级为无中微子双贝塔衰变实验 [2] 科学目标 - 以更高精度测量中微子振荡参数 并开展超新星、地球中微子及太阳中微子研究 [1] - 未来将探测中微子绝对质量 检验中微子是否为马约拉纳粒子 解决粒子物理与宇宙学交叉难题 [2] - 这是国际首个超大规模超高精度的中微子专用大科学装置 用于探索物质和宇宙本质问题 [2] 历史背景 - 中微子于1956年首次在核反应堆被探测 我国2003年建设首代大亚湾中微子实验装置 [1] - 中微子作为宇宙大爆炸残留粒子 是物质世界基本组成之一 具有难以探测的特性 [1]
新华鲜报|地下700米捕捉“幽灵粒子” 我国开启中微子研究新篇章
新华社· 2025-08-26 08:13
项目概述 - 江门中微子实验(JUNO)于8月26日正式运行取数 致力于解决粒子物理学未来十年核心问题之一的中微子质量排序问题[1] - 实验装置位于广东江门地下700米山体深处 核心探测器为直径超35米的有机玻璃球[1] - 项目由中国科学院高能物理研究所牵头 合作组涵盖17个国家和地区约700名研究人员[5] 技术规格 - 探测器核心装载2万吨液体闪烁体 外壁镶嵌数万只光电倍增管用于捕捉中微子反应产生的光信号[5] - 项目团队在45天内完成6万多吨超纯水灌注 液位差控制到厘米量级且流量偏差不超过0.5%[5] - 设计使用寿命达30年 后期可升级为无中微子双贝塔衰变实验以探测中微子绝对质量[6] 科学目标 - 以更高精度测量中微子振荡参数 并开展超新星、地球中微子及太阳中微子等多领域研究[3] - 将验证中微子是否为马约拉纳粒子 解决粒子物理、天体物理与宇宙学的前沿交叉难题[6] - 作为国际首个超大规模超高精度中微子专用大科学装置 致力于回答物质与宇宙本质的基本问题[5] 历史背景 - 中微子作为物质世界基本粒子 自宇宙大爆炸起弥散于宇宙中 1956年人类首次在核反应堆捕获其踪迹[3] - 我国2003年论证设计首代中微子实验装置大亚湾中微子实验 江门实验为其后续重大科学设施[3]