江門地下微中子實驗觀測站

22°07′06″N 112°31′07″E / 22.11827°N 112.51867°E / 22.11827; 112.51867^[1]。

江門地下微中子實驗觀測站（英語：Jiangmen Underground Neutrino Observatory，簡稱JUNO）是位於中華人民共和國廣東省江門市開平市的一座建設中的中等基線^[2]^[3]反應堆微中子實驗站。實驗的目的是決定微中子質量層級結構，精確測量龐蒂科夫-牧-中川-坂田矩陣元素^[4]。實驗以先前眾多試驗的混合參數結果作為基礎^[5]。該合作項目於2014年7月成立^[6]，工程於2015年1月10日動工^[7]，計劃2023年底建成並開始運行取數^[8]^[9]^:3。該國際性合作項目由中國科學院提供資金援助。

項目原計劃是大亞灣核反應堆微中子實驗的後續，建在同一位置，但由於廣東當地第三座核電站陸豐核電站的建設阻斷了實驗跟鄰近核電站所需的固定距離^[10]^:9，故站點被遷移到距離陽江核電站和台山核電站53公里處^[10]^:4。

探測器

主探測器由直徑35.4米的透明聚甲基丙烯酸甲酯圓球組成，內含2萬噸直鏈烷基苯（英語：Linear alkylbenzene）液體閃爍體。探測器被約5.3萬根光電倍增管（1.7萬根半徑51厘米的大型管加上其縫隙中的3.6萬根7.6厘米小管）支撐的不鏽鋼桁架包圍，浸泡在裝有2000根擔任緲子否決的額外光電倍增管池中^[11]^:9。探測器深埋於地下700米，將檢測出能量分解出色的微中子^[3]。270米高的花崗岩山充當的覆蓋層，會減少宇宙緲子的背景^[12]。

反應堆之間的距離更大（相比離大亞灣不到2公里的反應堆），也使得試驗能夠更好地分辨出微中子振盪。但是探測到足夠數量的反應堆微中子，就需要更大、屏蔽更好的探測器^[13]。

原理

探測器測量微中子振盪的主要方法是觀測未來兩座53公里遠的核電站的電子 - 反微中子（
ν
e）^[12]。由於微中子到達探測器的預期速度，可以從發電廠流程中得知，因此缺少某種微中子風味可以指示過渡過程^[12]。探測器對超新星中的大氣微中子、地微中子和微中子也很敏感，雖然它們不是主要的測量目標^[12]。

預期敏感度

大亞灣實驗站和RENO（英語：Reactor Experiment for Neutrino Oscillation）測量出θ₁₃，斷定其具有較大的非零值。大亞灣會測量精度≈4％的值，而RENO會在幾年後測量精度≈7％的值。JUNO的設計目標是要將幾個微中子參數的不確定性降低到1%以下^[14]。

參見

大亞灣核反應堆微中子實驗
微中子振盪反應堆試驗（英語：Reactor Experiment for Neutrino Oscillation）
雙紹實驗
神岡液體閃爍體反微中子探測器（英語：KamLAND）
NOνA（英語：NOνA）
王貽芳

參考資料

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外部連結

官方網站（簡體中文）
上海交通大學關於JUNO項目的介紹（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（英文）
意大利國家核物理研究所關於JUNO項目的介紹（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（英文）
T. Adam; et al. JUNO Conceptual Design Report. 20 September 2015. arXiv:1508.07166  .

[1] He, Miao. Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) (PDF). Neutrino Oscillation Workshop. Conca Specchiulla (Otranto, Lecce, Italy). 9 September 2014 [2019-07-30]. （原始內容存檔 (PDF)於2015-09-23）. 報告第9頁展示了設施的地形概覽圖，其中一片獨特的C型湖靠近圖的頂部。該湖位於22°07′30″N 112°30′34″E / 22.1250°N 112.5095°E / 22.1250; 112.5095 (靠近JUNO的湖)。將圖片縮放和對齊，和觀測站的地圖做出比較可得出該坐標

[2] Ciuffoli, Emilio; Evslin, Jarah; Zhang, Xinmin. The Neutrino Mass Hierarchy from Nuclear Reactor Experiments. Physical Review D. August 2013, 88 (3): 033017. Bibcode:2013PhRvD..88c3017C. arXiv:1302.0624  . doi:10.1103/PhysRevD.88.033017.

[unambiguous-3] 3.0 ^3.1 Li, Yu-Feng; Cao, Jun; Wang, Yifang; Zhan, Liang. Unambiguous determination of the neutrino mass hierarchy using reactor neutrinos. Phys. Rev. D. 16 July 2013, 88 (1): 013008. Bibcode:2013PhRvD..88a3008L. arXiv:1303.6733  . doi:10.1103/PhysRevD.88.013008.

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