中国成功研制首个固体阵列反中微子探测原理装置，将寻找 ...

宋哥TY

先来说一下宇宙“隐形人”：宇宙中有一种神奇的粒子，可以通过反应堆运行释放。虽然它们数量庞大，但反中微子个头小、不带电，可自由穿过地球，质量非常轻，与其他物质的相互作用十分微弱，多数会“逃离”反应堆堆芯，探测难度极大，号称宇宙“隐形人”。
那么为什么还要探测它们呢？探寻它们的踪迹，可以推测反应堆的运行状态、热功率以及燃料组分。
近日，中核集团中国原子能科学研究院研制出的一款探测原理装置，就为我们寻找宇宙“隐形人”提供了可能。这是我国首个固体阵列反电子中微子（简称反中微子）探测原理装置，关键指标达国际同类装置水平，可应用于探测裂变反应堆释放出的反中微子，是对中微子探测技术应用的初步探索，为后续建造更大规模阵列的探测器奠定了坚实的技术基础。
中微子是组成自然界最基本的粒子之一，中微子及其反粒子共有6种，反应堆释放出的是其中之一——反中微子。反应堆在运行过程中，燃料会持续裂变，其裂变产物多为不稳定核素，平均每发生6次贝塔衰变后，会产生6个反中微子。一个热功率为1GW（百万千瓦）的反应堆每秒释放出的反中微子数目约为2×1020个。
监测反应堆反中微子是国际原子能机构（IAEA）推荐的核保障技术之一，可以推测反应堆的运行状态、热功率以及燃料组分等，固体阵列反中微子探测器是国际上中微子探测技术应用研究的热门方向，许多国家和地区都在积极开展相关研究。
原子能院核技术综合研究所项目团队在国内首次开展了固体阵列反中微子探测装置的系统性研究，通过能量、时间符合测量，大大降低了本底计数，解决了高本底计数下的小概率事件探测的难题。此外，团队还研发了多路信号触发与数据获取系统，以及用于验证反中微子事件甄别能力的多通道任意幅度-时间分布信号发生系统。



固体阵列反中微子探测原理装置

该项目隶属原子能院长期基础研究专项，未来，项目团队将继续扩大阵列规模，改进探测器结构，对中微子探测过程中的本底进行更加深入地研究，建立精细物理模型，进一步降低本底并提高探测效率。
加强核工业基础研究，建设一批先进研究堆和大科学装置，全面提升基础科研能力。勇闯核科技创新“无人区”，在核能深空、深海应用等方面加大研发力度，更好地支撑国家战略实施和人类科技探索，这是中核集团锚定且正在奋斗的方向目标，相信在未来，科学家们将为人类进步发展带来更加可能。