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它是粒子界“隐士”也是宇宙奥秘“告密人”

发布时间:2020-08-26 04:34 作者:扑克王app官网

  由于中微子与物质的相互作用很弱,因此想要在实验里直接找到它,是件很困难的事情。为此,科学家想了很多办法。

  理论上,只要发生核裂变反应,就会产生中微子。起初,科学家们选择在核反应堆附近建造对中微子特征敏感的粒子探测器。

  上文提到的柯万和莱因斯便是将一个大型裂变反应堆作为中微子来源,用装有氯化镉溶液的容器来捕捉中微子。他们预计,中微子跟溶液中的质子碰撞后的一系列反应,会引起闪光。

  果然,闪光出现了,被液体闪烁计数器记录了下来。“闪烁液体是一种在射线下能发出荧光的液体,每来一个射线就发出一次荧光。由于中微子与质子碰撞时发出的频闪很有特异性,从而证实了中微子的存在。”中科院高能物理所研究员周顺解释道。

  人造核反应堆之外,太阳内部的核聚变反应和超新星爆发过程都可以产生大量中微子。同时,当高能宇宙射线撞击地球大气层中的粒子时,也会产生中微子。为了寻找来自太阳和大气的中微子,20世纪60年代以来,物理学家们在深部地下建造了多个探测器。

  比如,日本东京大学在一个深达1000米的废弃砷矿中建造了大型中微子探测器——超级神冈探测器(Super-Kamiokande)。“这是一个能同时检测太阳和大气中微子的探测器。”周顺介绍。

  “冰立方”中微子天文台的探测器则深埋在南极冰盖下1.5千米处,由86串传感器组成,排布在1立方千米的冰内。当中微子偶尔与冰中的原子发生反应时,会产生一大团带电粒子,带电粒子辐射出的蓝光会照亮周围的冰。这些被称为契伦科夫辐射的蓝光可以在纯净的、极透明的冰中传播几百米,被布置好的探测器尽收眼底。


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