江门中微子实验室的实验装置。
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“我们的身体，每秒钟有亿万个中微子穿过，但人们从未感受过它们的‘亲密接触’……”在江门中微子实验室，通过研究中心工作人员的讲解，参观人员对中微子的知识有了更多了解。江门中微子实验室，位于开平市金鸡镇，是由中国科学院和广东省共同建设的大科学装置，以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数，研究超新星、地球及太阳中微子，寻找质子衰变、不活跃中微子等为科学目标。
在这里，诞生了多个“世界之最”，如世界最大的有机玻璃容器、世界最透明的液闪、探测效率世界最高的光电倍增管等。
仰观宇宙之大，俯察微子之妙。本期“江门科普教育基地行”走进建设中的江门中微子实验室，了解科学家将如何在地下700米深处探索宇宙奥秘，捕捉中微子。
文/图 江门日报记者 李银换 吕胜根
A 揭开江门中微子实验室的神秘面纱
对于很多人来说，这个在地下700米的中微子实验室非常神秘，也有一些疑问想得到解答。近日，通过实地探访，以及科学家的讲解，我们找到了一些问题的答案。
第一个问题，中微子有什么特点？
中国科学院高能物理研究所研究员、开平中微子研究中心主任李小男介绍，中微子的特点就是“看不见摸不着”，因为它与物质发生作用非常弱，所以我们很难捕捉和感觉到它，但是中微子在宇宙是构成物质世界中最基本的粒子之一。中微子个头小、不带电、来无影去无踪，可轻易穿透人体和地球，被人叫作“幽灵粒子” 。直到1956年，美国科学家才首次从实验中发现中微子。
第二个问题，为什么选择在江门开平金鸡镇地下700米深处修建中微子实验室？
李小男表示，核反应堆是地球上产生中微子最集中的位置。江门市距离阳江、台山两处核电站均为53千米，两大反应堆全面建成后总功率居世界第一，可获得双倍的实验样本。可以说，这里是目前全球最适合做中微子实验的地方。由于地面上有很强的宇宙射线，会干扰对中微子的探测。700米的山体和岩层就相当于过滤器，可将宇宙射线的强度大幅降低，从而得到纯净的中微子信号。
第三个问题，江门中微子实验的物理目标和实验意义是什么？
“江门中微子实验室正是国家为研究中微子而建设的大科学装置。对其展开研究，我们就可能发现宇宙诞生之初的秘密。”李小男说，江门中微子实验研究的内容非常丰富，比如，它可以管中窥豹，研究地球、太阳以及宇宙中的一些天体，找出宇宙的起源、进化等方面的信息。
B 在地下700米直击“国之重器”
在江门中微子实验室工作人员的陪同下，记者来到竖井口，进入矿用升降机，在黑暗中垂直下行经过约5分钟，抵达这座位于地下700米的大型“密室”。在这里可以看到，如水晶球般的探测器正静卧于地底700米处，这里就是能捕获“幽灵粒子”的国之重器藏身地——江门中微子实验装置。
初见深入地下700米的大型实验装置，仿佛置身于科幻电影中一样，直径41米的不锈钢框架构成了主探测器，这是国内最大单体不锈钢主结构，也是世界上最大的单体有机玻璃结构，整个探测器的直径达35米，共由263块有机玻璃拼接而成，每一块玻璃板的厚度有120毫米，共同组成“薄如鸡蛋”的玻璃球。
李小男介绍，这个“玻璃球”的实验原理是有机玻璃球外侧布满了光电倍增管，当中微子穿过液体闪烁体时会产生荧光，这个荧光就会跑出有机玻璃球外，被光电倍增管吸收转化成电子，产生的电信号数字化后传送到电子学间，收集到的数据会存到我国北京和意大利两个数据中心，供合作成员分析和研究。
中微子还有大量谜团尚未解开，对它的研究远远超出了粒子物理的范畴，它是粒子物理、天体物理、宇宙学、地球科学的交叉与热点学科。对中微子的研究，可能会是人类了解宇宙起源的一把钥匙。这将会是人类在物理学上的又一次进步。
★现场科普
神秘的中微子：宇宙中的“隐形人”
构成物质世界最基本的粒子有12种，包括6种夸克（上、下、奇异、粲、顶、底），3种带电轻子（电子、缪子和陶子）和3种中微子（电子中微子、缪中微子和陶中微子）。
中微子不带电，质量非常轻（小于电子的百万分之一），以接近光速运动。中微子只参与非常微弱的弱相互作用，具有极强的穿透力，被称为宇宙中的“隐形人”。可轻松穿过地球或者太阳，因此中微子的检测非常困难，在所有基本粒子中，人们对中微子了解最少。实际上，大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生，例如核反应堆发电（核裂变）、太阳发光（核聚变）、天然放射性（贝塔衰变）、超新星爆发、宇宙射线等等。宇宙中充斥着大量的中微子，大部分为宇宙大爆炸的残留，大约为每立方厘米300个。
中微子有大量谜团尚未解开，包括它的质量大小和起源、磁矩和CP破坏的大小等。
