2024年11月20日,我國大科學(xué)裝置——江門(mén)中微子實(shí)驗探測器主體建成。消息傳來(lái),作為裝置建設的重要參與方,華爍公司全體員工無(wú)不歡欣鼓舞。

江門(mén)中微子實(shí)驗探測器
中微子,作為構成物質(zhì)世界的基本粒子之一,不僅是宇宙中最古老、數量最多的物質(zhì)粒子,還因質(zhì)量極輕、運動(dòng)速度接近光速,且幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生反應而極具神秘色彩。自1956年發(fā)現中微子以來(lái),人類(lèi)對中微子的探索與研究從未停止。由于中微子極難探測,至今還有很多未解之謎,為了深入探索中微子的奧秘,2015年江門(mén)中微子實(shí)驗正式開(kāi)工。此次建成的探測器主體被放置于地下700米硐室內的一個(gè)44米深的水池中,探測器由直徑41米的不銹鋼網(wǎng)殼、直徑35.4米的有機玻璃球、4.5萬(wàn)只光電倍增管等關(guān)鍵部件組成。
江門(mén)中微子實(shí)驗的首要科學(xué)目標是解決國際中微子研究的核心問(wèn)題——中微子質(zhì)量順序測量,并同步進(jìn)行多項重大前沿交叉研究。根據設計,當中微子進(jìn)入探測器內部,與液體閃爍體發(fā)生作用后會(huì )發(fā)出極其微弱的光,數萬(wàn)個(gè)光電倍增管可以將其捕捉,從而供科學(xué)家分析研究。
這其中,閃爍純級高純有機閃爍劑(PPO)是中微子探測用的關(guān)鍵核心材料,研制開(kāi)發(fā)及規?;a(chǎn)是世界性技術(shù)難題。
早在2007年,華爍科技股份有限公司(湖北省化學(xué)研究院)就與中科院高能物理研究所組建科研團隊,開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),研制開(kāi)發(fā)了多項科技成果,規?;a(chǎn)品以更優(yōu)良的品質(zhì)成功替代進(jìn)口產(chǎn)品,并成功應用于大亞灣反應堆中微子實(shí)驗工程,推進(jìn)我國粒子物理實(shí)現了跨越式高速發(fā)展。2012年6月,中科院高能所授予華爍公司“在大亞灣反應堆中微子實(shí)驗工程中做出重大貢獻”榮譽(yù)。而江門(mén)中微子實(shí)驗工程,其液閃規模是大亞灣項目的1000倍,對品質(zhì)要求極其苛刻,閃爍劑產(chǎn)量及品質(zhì)決定著(zhù)該實(shí)驗工程中微子探測的成敗。

華爍醫藥事業(yè)部PPO車(chē)間
10多年來(lái),華爍公司與中科院高能所在大亞灣閃爍劑技術(shù)基礎上持續開(kāi)展技術(shù)創(chuàng )新,攻克了多項制備及測試技術(shù)難關(guān),發(fā)明了閃爍純級有機閃爍劑(PPO)小試、中試及規?;a(chǎn)技術(shù),創(chuàng )建了一套專(zhuān)有的質(zhì)量控制體系,開(kāi)發(fā)出目前世界上最純凈的有機閃爍劑,是目前世界上唯一滿(mǎn)足該工程的工業(yè)化產(chǎn)品,整體技術(shù)達到國際先進(jìn)水平。經(jīng)中國政府采購網(wǎng)公示,國家財政部批準,華爍公司為江門(mén)中微子實(shí)驗工程PPO單一來(lái)源供應商。
為高質(zhì)量服務(wù)國家重大戰略需求,近幾年來(lái),華爍公司加大科技投入,加快重點(diǎn)項目建設步伐,PPO項目建設邁入快車(chē)道,實(shí)現了閃爍純級有機閃爍劑的工業(yè)化生產(chǎn),達到了產(chǎn)品規模生產(chǎn)要求。
2022年5月,華爍公司研制的第一批中微子探測用閃爍純級PPO產(chǎn)品順利發(fā)貨,經(jīng)中科院高能所檢測,各項指標全部達標。隨著(zhù)探測器主體建成,華爍公司全面完成了閃爍純級PPO產(chǎn)品60噸的供貨合同,為江門(mén)中微子實(shí)驗工程建設貢獻了華爍力量。

華爍醫化事業(yè)部PPO項目團隊部分研發(fā)人員在即將發(fā)貨的貨車(chē)前合影
據悉,江門(mén)中微子實(shí)驗探測器主體建成后,工程建設將進(jìn)入灌裝超純水與液體閃爍體階段。江門(mén)中微子實(shí)驗將于2025年8月運行取數,預計運行約30年。
“通過(guò)江門(mén)中微子實(shí)驗這一大科學(xué)裝置來(lái)認識、研究中微子,對于粒子物理、天體物理、宇宙學(xué)等基礎科學(xué)領(lǐng)域具有深遠意義?!敝袊茖W(xué)院高能物理研究所原所長(cháng)、江門(mén)中微子實(shí)驗首席科學(xué)家王貽芳表示。
