两座核电站之间，700多米深的花岗岩下，正开掘一个巨大的空洞，容纳一个12层楼高的“水晶球”。来自球中的一次次闪烁，将吐露中微子的身世秘密。

两座核电站之间，700多米深的花岗岩下，正开掘一个巨大的空洞，容纳一个12层楼高的水晶球。这个水晶球，将浸泡在一个灌有3万吨纯净水的池里，被钢架栓牢。圆柱体的水池，直径43.5米，深44米。水池上方是各种测量设施。中科院高能物理所供图

位于广东的正在建设的江门中微子实验装置，是中国前所未有的最复杂的高能物理实验装置。与当前最好的国际同类装置相比，它的规模大20倍，精度提高近一倍。

世界最大的有机玻璃球

中微子被称为幽灵粒子，为侦测它，人类不得不大费周章。如今，江门地下中微子实验观测站（JUNO）被物理学家寄予厚望：精确地测量中微子的一些基本特性。

宇宙里到处都是中微子。每秒钟就有3亿亿个来自太阳的中微子穿过每个人的身体。中微子很难跟其他物质反应，穿行宇宙如入无物之阵。现代的中微子实验都会用巨量的靶物质作为陷阱，提高捕获中微子的几率。

JUNO的核心，是一个直径35.4米，厚12厘米的空心有机玻璃球。造这么大，是因为里面要灌上2万吨的液体（叫做液闪）作为靶物质。

这是人类造过的最大的有机玻璃球。中科院高能物理所所长王贻芳曾告诉科技日报记者，目前世界上用于粒子物理的有机玻璃球，比它小20倍；水族馆的有机玻璃水箱也比它小得多。

这个水晶球的意义，是用透明的介质，分开里面的液闪和外面的水。中科院高能物理所研究员曹俊说，这个有机玻璃球必须非常透明，同时结实。

“12层高的空球，就像房子一样可能垮塌。其他材料造不出来，用有机玻璃也很难。因为有机玻璃很容易裂。”曹俊说，“没有造这种球的国家标准。我们自己建造了一个力学实验室，自己做出一套标准。”

这个水晶球的准备工作已经就绪。当实验大厅开掘完毕后，它将在现场搭建, 因为几十米的球无法通过隧道。

最大的地下人工洞穴

JUNO的前辈是大亚湾中微子实验装置。它们都利用了核裂变反应释放的海量中微子。不同的是，大亚湾侦测的是一个核电站的中微子；而JUNO则同时利用两个核电站，10个反应堆的中微子。

位于广东的阳江核电站将建6个反应堆，台山核电站将建4个反应堆。JUNO距离两者都是53公里。

曹俊告诉记者，如探测器到多个反应堆的距离不相等，中微子能谱上的小结构就会互相抵消（就像正弦信号的波峰波谷会抵消）。根据计算，应在距离两个核电站均为53公里的一个宽200米长2公里的矩形区域设置探测器。

53公里很远，从反应堆来的中微子流会变弱。所以，JUNO与大亚湾探测器相比，靶物质增重一千倍。JUNO的大玻璃球，将浸泡在一个灌有3万吨纯净水的池里，被钢架栓牢（以克服3000吨的浮力）。圆柱体的水池，直径43.5米，深44米。水池上方是各种测量设施。

容纳这一切需要一个直径50米、高70米的巨型大厅。JUNO被设计在700多米的花岗岩山体下，以屏蔽宇宙射线干扰。

为此，JUNO正在山里凿出国内最大的地下洞穴。这也带来了很多麻烦，打隧道和开挖大厅，都碰上了涌水，这使土建工程出现延期问题。项目组一边灌浆堵水，一边抽水。他们不敢全部堵住出水点，避免洞穴外围承压太大带来垮塌风险。

精心调配的液体

中微子是这样被侦测到的：一个中微子撞上了一个质子，就化为一个中子和一个正电子。正电子随即湮灭放出一道光。中子则加入某个原子核，不稳定的原子核很快分裂并放出γ光子。因此，一先一后两道光，就是中微子碰撞的迹象。

科学家制备液闪，要它具备三个性质：质子特别多（创造机会让中微子撞）；特别透明（微光能射出去）；尽量不带放射性（避免发出没用的信号）。

大亚湾实验中，中国科学家调配出了当时世界上最好的液闪。而在JUNO，他们改进了配方，液闪质量达到了新高。

这种液闪主体是烷基苯，加上一些特殊的配料。它比纯净的游泳池还要透明得多，光线穿过几十米，衰减不大。

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