在廣東江門(mén)地下700米的深處，一項(xiàng)旨在探索宇宙最古老基本粒子的宏偉科學(xué)實(shí)驗(yàn)正在緊鑼密鼓地進(jìn)行中。這里，是江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)大科學(xué)裝置的所在地，一個(gè)承載著人類(lèi)探索宇宙奧秘夢(mèng)想的巨型實(shí)驗(yàn)室。

該實(shí)驗(yàn)的核心，是一個(gè)位于地下實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)44米深水池中央的液體閃爍體探測(cè)器，也被稱(chēng)為中心探測(cè)器。這個(gè)探測(cè)器的有效質(zhì)量達(dá)到了驚人的2萬(wàn)噸，是科研團(tuán)隊(duì)多年心血的結(jié)晶。它的主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼，內(nèi)部承載著直徑35.4米的有機(jī)玻璃球，以及兩萬(wàn)噸的液體閃爍體和數(shù)萬(wàn)只光電倍增管。

這些光電倍增管布滿(mǎn)了中心探測(cè)器的內(nèi)壁，它們的作用是將中微子被液體閃爍體“俘獲”時(shí)產(chǎn)生的閃爍光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)中微子的探測(cè)。與目前國(guó)際上的最好水平相比，江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)的中心探測(cè)器在多個(gè)方面都有著顯著的提升。例如，其液體閃爍體的體積增大了20倍，光電子產(chǎn)額增大了3倍，能量分辨率更是提高了2倍，達(dá)到了前所未有的3%。

除了中心探測(cè)器外，水池本身也扮演著重要的角色。它不僅作為水契倫科夫探測(cè)器，還與頂部的宇宙線(xiàn)徑跡探測(cè)器聯(lián)合工作，共同探測(cè)宇宙線(xiàn)，以減少其對(duì)中微子探測(cè)的影響。同時(shí)，水池中的水還能有效地屏蔽巖石的天然放射性以及宇宙線(xiàn)在附近巖石中產(chǎn)生的大量次級(jí)粒子。

為了確保中心探測(cè)器的正常運(yùn)行，科研團(tuán)隊(duì)在液體灌注方面進(jìn)行了周密的計(jì)劃。他們首先將超純水灌滿(mǎn)中心探測(cè)器有機(jī)玻璃球內(nèi)外空間，這個(gè)過(guò)程需要2個(gè)月的時(shí)間。然后，再用6個(gè)月的時(shí)間將有機(jī)玻璃球內(nèi)部的超純水置換為液體閃爍體。預(yù)計(jì)整個(gè)灌注任務(wù)將在2025年8月完成，屆時(shí)江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)將正式開(kāi)始運(yùn)行取數(shù)。

江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)的首要科學(xué)目標(biāo)是測(cè)量中微子的質(zhì)量順序，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行多項(xiàng)重大前沿研究。中微子作為宇宙形成之初就存在的最古老也最原始的基本粒子，攜帶著大量關(guān)于宇宙和物質(zhì)世界的神秘信息。因此，研究中微子對(duì)于人類(lèi)認(rèn)識(shí)宇宙和現(xiàn)存世界具有非常重要的意義，也是國(guó)際最前沿的基礎(chǔ)科學(xué)之一。

江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)的建成和運(yùn)行，將使我國(guó)在中微子研究領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位得到進(jìn)一步鞏固。它與日本的頂級(jí)神岡中微子實(shí)驗(yàn)和美國(guó)的深部地下中微子實(shí)驗(yàn)一道，共同構(gòu)成了中微子研究的全球網(wǎng)絡(luò)，為人類(lèi)探索宇宙的奧秘提供了強(qiáng)有力的支持。