新華社北京６月８日電（記者俞錚 仇琳）中國和美國科學(xué)家將聯(lián)手在廣東大亞灣核電站進(jìn)行大規(guī)模的粒子物理實驗。這項耗資近５０００萬美元的實驗是中美兩國迄今最大的基礎(chǔ)科學(xué)研究合作項目。
主持這個項目的中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院高能物理研究所所長陳和生８日在接受新華社記者專訪時說：“國際合作組將在大亞灣核電站附近設(shè)置３個探測器進(jìn)行中微子測量。”
他說：“我們將在２００８年建成隧道，２００９年安裝探測器，２０１０年開始獲取數(shù)據(jù)。”
根據(jù)計劃，中方將投入１．５億元人民幣（約合１８７０萬美元），負(fù)責(zé)基本建設(shè)和建造一半探測器；美方投入２５００萬至３０００萬美元，負(fù)責(zé)建造另一半探測器。
中微子作為構(gòu)成物質(zhì)世界的最基本粒子，在最微觀的粒子物理規(guī)律和最宏觀的宇宙起源及演化中都起著十分重要的作用。該研究領(lǐng)域的幾次重大突破均產(chǎn)生了諾貝爾物理學(xué)獎，中微子物理已經(jīng)成為國際高能物理、天體物理與宇宙學(xué)研究的共同熱點。
陳和生說：“比較國際上目前進(jìn)行的太陽、大氣、反應(yīng)堆和加速器這幾類中微子實驗，反應(yīng)堆中微子實驗最有可能獲得突破性成果?！?/p>
他說：“核電站反應(yīng)堆是很好的中微子源，探測器可以放置在很近的位置，那里的中微子通量比太陽和大氣中的通量要高好幾個數(shù)量級，而且核反應(yīng)堆背景干凈，所得數(shù)據(jù)唯一、確定?！?/p>
大亞灣與嶺澳核電站群目前共有４個反應(yīng)堆。大亞灣核電站緊鄰高山，可以提供中微子實驗必需的宇宙線屏蔽，這是一個巨大的優(yōu)勢。世界上其他可用于反應(yīng)堆中微子實驗的核電站附近都缺乏足夠的巖石覆蓋。
陳和生說：“我們已完成大量深入研究和計算，并多次實地考察，提出利用大亞灣反應(yīng)堆群精確測量中微子混合角θ１３的設(shè)想。這是目前世界上精度最高的實驗方案。”
中微子探測器為半徑２．６米、高５米的圓柱體，每個重約１００噸，里面分隔成３層同心圓柱。３個探測器將分別放置在山腹內(nèi)，最近的距核電站３６０米，最遠(yuǎn)的２０００米。一條隧道從地面進(jìn)入山腹，連接３個放置探測器的地下實驗室。
利用中微子近端和遠(yuǎn)端距離的變化進(jìn)行中微子振蕩的相對測量，可以抵消實驗的系統(tǒng)誤差，從而大大提高實驗的精度。
科學(xué)家預(yù)期，這次實驗對中微子混合角θ１３測量的靈敏度可達(dá)到１％。
聯(lián)合投資這個重要實驗并將參加合作研究的機(jī)構(gòu)包括美國的布魯克黑文國家實驗室、勞倫斯·伯克利國家實驗室。
中國科技部、中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委員會均表示將大力支持這個實驗計劃。陳和生說：“大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗投入相對較少而物理意義重大，有可能獲得重大創(chuàng)新成果，這是中國基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的一次重大機(jī)遇?！保ㄍ辏?/p>
