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中国的江门中微子实验与其他地球中微子探测实验相比有哪些优势？
中微子,江门,大亚湾中国的江门中微子实验与其他地球中微子探测实验相比有哪些优势？
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
问题补充： 江门实验被寄予厚望。
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
大亚湾之后，为什么又搞个江门中微子实验？
大亚湾中微子实验就是王者降临！发现了第三种中微子振荡，并精确的测量了其混合角θ 13（西塔13），测量精度达到3%–4%，并在未来的几十年内, 保持对这一基本参数最精确的测量记录！
这一任务可以说是一战封神，国际上主要的中微子探测项目便将目光聚焦到下一阶段任务：测量中微子质量顺序（具体咋回事再单独成篇吧，说多了晕）。
江门中微子实验的主要目标就是这个！2013年立项，预计2020年建成运行，预计6年后可以拿出三种中微子质量顺序的初步结果。
大亚湾后，为什么选址江门？
我们国家的这2个探测项目，选用的中微子源为反应堆中微子源，也就是说利用的是核裂变电站释放的中微子，所以第1个探测项目就选址了大亚湾，靠近核电站。而第2个选址江门主要原因有二：
原因一：探测到更多的中微子是基本条件，而这取决于核反应堆的热功率和中微子探测器装了多少氢。都是越大越好，这好理解吧。
而恰恰江门市附近的阳江和台山总共已建和待建10个反应堆，有效反应堆群功率居世界第一，更大的功率，更多的中微子！
原因二：测量三种中微子的质量顺序需要利用中微子振荡中的干涉效应，探测器需要放置在距离核反应堆60公里的地方，且到各个反应堆的距离相等，否则，干涉效应将相互抵消，而大亚湾核电站的布局不太好，江门这个地方的核电站布局更加符合这种探测器摆放位置上的要求（就是得摆个等边三角形）。
江门，第一序列第一！大概率最先发布关键数据！
目前国际上进行质量顺序测量的中微子实验项目有8个（与上图有小差异），分别是中国的江门中微子实验（简称 JUNO）、美国的 LBNE、美国在南极洲的PINGU、日本的超超级神冈(Hyper-K)、欧洲的LBNO、韩国的 RENO-50、印度的 INO、以及即将建成的美国 NOvA。
这其中以中国的江门中微子实验（简称 JUNO），美国的LBNE, PINGU和日本的Hyper-K 的竞争力较强。JUNO明显处于第一序列，具体JUNO在这4个中处于一个什么水平，主要是看多长时间出结果、结果的精度、探测方式的局限性三个方面，一起来看下：
1、首先从探测方式上讲讲优缺点：
江门中微子实验（JUNO）使用的是反应堆方式，在测量上不依赖于未确定的2个参数，实验数据有极高的确定性，但对能量精度要求很高，对工程建设的各个方面提出了很高的要求，中国选择了这种探测方式，凸显了对于从设计到落地的执行力的自信。
而深地下中微子实验（LBNE ）、超超级神冈(Hyper-K)严重依赖电荷宇称破坏（ CP 破坏）相角的大小，精密“冰立方”（PINGU）灵敏度依赖于中微子振荡中的1个混合角八重度，都有不确定因素。
2、性能指标
精密“冰立方”（PINGU）是出数据最快的，运行3年的数据量可以测量质量顺序到 3 倍（越高越好）标准偏差以上。
江门中微子实验（JUNO）次之，运行 6 年的数据可将质量顺序确定到 3–4 倍标准偏差。
超超级神冈(Hyper-K)再次之，由于其主要任务是测量CP破坏相角，测量质量顺序的能力将相对滞后。运行 6–10 年后也只对不到 1/4 的参数空间能将质量顺序测量到 3 倍标准偏差以上。
深地下中微子实验（LBNE ）最后， 在 10 年内可将质量顺序确定到 5 倍（越高越好）标准偏差，对另一半参数空间则为 2–5 倍标准偏差。
3、项目推进实际的进度
深地下中微子实验（LBNE）预计将全面建造并在2022年投入运营。
超超级神冈(Hyper-K)计划2020年开建，啥时候建好，目前还不知道。
精密“冰立方”（PINGU）计划于2033年完成，目前尚在初期设计（PPT）阶段。
至于江门中微子实验（JUNO）嘛，预期 2020 年建成运行，2021年取数,项目正在稳步推进，从进度上来讲，基本上按计划实施，妥妥的！。
综合一下建设速度，收集分析数据所需的时间来看，处在第一序列的江门中微子实验（JUNO）极有可能最先公布质量测序结果。另外，江门中微子实验可以将已经公布的数据（1个混合角和2个质量平方差）精度进一步提升到1%。
另外，江门的次要科学目标，在超新星背景中微子、太阳中微子、暗物质寻找、质子衰变等研究方面也达到了国际先进水平，这里不再赘述。
结语
随着中国综合国力的提升，中国的制度优势以及强执行力的保证，中国的重大基础物理领域的研究已经逐步从跟跑并跑发展到并跑领跑，比如中微子、暗物质探测，可控核聚变、量子工程等方面，这些大工程、大科学装置也会对国际上的人才和科学资源有吸引集聚的作用，好了，鸡血打完了，来个点赞关注支持下吧，想要说点啥就留个言！
参考文献：
1、LBNE、Hyper-K、PINGU、江门官网；
2、大亚湾与江门中微子实验，中国科学；
3、“江门中微子实验”先导科技专项及进展，中国科学院院刊；
4、搜索引擎；
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