在廣東江門地下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)承載著人類探索宇宙奧秘夢想的巨型實(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器，也被稱為中心探測器。這個(gè)探測器的有效質(zhì)量達(dá)到了驚人的2萬噸，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，以及兩萬噸的液體閃爍體和數(shù)萬只光電倍增管。

這些光電倍增管布滿了中心探測器的內(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，從而實(shí)現(xiàn)對中微子的探測。與目前國際上的最好水平相比，江門中微子實(shí)驗(yàn)的中心探測器在多個(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器，還與頂部的宇宙線徑跡探測器聯(lián)合工作，共同探測宇宙線，以減少其對中微子探測的影響。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在附近巖石中產(chǎn)生的大量次級粒子。

為了確保中心探測器的正常運(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中心探測器有機(jī)玻璃球內(nèi)外空間，這個(gè)過程需要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)江門中微子實(shí)驗(yàn)將正式開始運(yùn)行取數(shù)。

江門中微子實(shí)驗(yàn)的首要科學(xué)目標(biāo)是測量中微子的質(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，研究中微子對于人類認(rèn)識宇宙和現(xiàn)存世界具有非常重要的意義，也是國際最前沿的基礎(chǔ)科學(xué)之一。

江門中微子實(shí)驗(yàn)的建成和運(yùn)行，將使我國在中微子研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位得到進(jìn)一步鞏固。它與日本的頂級神岡中微子實(shí)驗(yàn)和美國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)，為人類探索宇宙的奧秘提供了強(qiáng)有力的支持。