中國建地下微中子實驗觀測站 2025年正式啟用

微中子是基本粒子的一種是物質最基本的組成單位。太陽乃至於宇宙所有會發光的星球，內部的核融合反應就會產生大量微中子。地球上的人類每秒都會沐浴到600兆個微中子，但大部分都如同幽靈般穿透過去，完全沒有任何感覺。

中國科學院高能物理研究所所長曹俊指出，「所以微中子是構成物質世界的基本粒子之一，因為它幾乎不與其他物質相互作用，所以至今是我們了解最少的粒子，那就是為什麼我們需要研究它。」

科學界發現微中子的存在已經有一個世紀之久，但由於它們實在太輕，而且在宇宙漂移的時候幾乎不會和其他的物質產生交互作用，難以探測，可以說科學界對微中子的了解還處在初期階段。

設在廣東江門地下700公尺的這個微中子實驗觀測站，目的就是要解開物理學這一大謎團。

江門地下微中子實驗觀測站項目經理王貽芳說明，「我們用這個觀測器測量微中子不同的質量，哪一種較重、哪一種較輕，那就是微中子質量的等級。當然我們同時希望實驗期間我們可以看到鄰近的超新星大爆炸，我們可以從那裏看到許多微中子，我們可以更加瞭解微中子的特性以及超新星爆炸的機制。」

觀測站位在一座花崗岩山下，這座山能作為宇宙射線的屏障，避免來自太空的超強粒子淹沒微弱的微中子訊號。

周圍50公里遠的2個核電廠反應爐作用時，恰好提供質量與微中子相同穩定的反電微中子，撞擊閃爍體中的質子會產生一道閃光。球體覆蓋著的4萬多個氣泡形光電倍增管，將測量這些間隔約200微秒的明顯閃光。透過計算閃光之間的時間差，研究人員可以從雜亂的背景訊號分離出微中子訊號。

美國西北大學理論物理學家古維亞表示，「這是一個內含液態閃爍體的大球體，球體表面有這些氣泡形光電倍增管。江門地下微中子實驗觀測站特別之處就在於有許多氣泡形光電倍增管，過去的實驗我們從來沒有在整個球體上佈滿這麼多。」

微中子實驗觀測站已經進入建造的最後階段，最內層的有機玻璃球已合攏，外層的不鏽鋼網架和光電倍增管也有序合攏，11月底完成全部安裝任務並啟動超純水、液體閃爍體的灌裝，2025年8月將正式啟用，預計運行約30年。

江門地下微中子實驗觀測站項目經理王貽芳認為，「做科學家我們都想要當第1，對一名科學家、基礎科學，第1就代表一切，第2什麼也不是。」

日本、美國也有相同的觀測器正在興建中，按計畫將分別在2027年、2031年啟用。

位在岐阜縣神岡礦山的2座探測器前後已經孕育2位諾貝爾物理獎得主，第3代的頂級神岡探測器是使用純水作為微中子的探測介質；而美國的地下深處微中子實驗則依靠液態氬測量難以捉摸的微中子。兩者將以不同的方法交叉比對中國的觀測器所得到的結果。