2020年12月12日，大亞灣反應堆中微子實驗（以下簡稱大亞灣實驗）裝置退役儀式在實驗站現場舉行。至此，這個自2003年開始，經過4年醞釀、4年建設和9年運行取數的中國第一代中微子實驗裝置，實現了原定科學目標，完成了科學使命，正式退役。
大亞灣實驗由中科院高能物理研究所主持，是中美兩國在基礎研究方面最大的國際合作項目，中方承擔全部實驗室建設和一半的探測器研製，美方承擔約一半的探測器研製，俄羅斯、捷克，中國香港和中國臺灣都對實驗建設和科學研究作出重要貢獻。
圖為大亞灣實驗的探測器，中科院高能所供圖
在退役儀式上，大亞灣實驗負責人、中科院院士、中科院高能物理所所長王貽芳回顧了大亞灣實驗的17年曆程。他說，在此期間，各經費支持單位給予了及時、有力的支持，實驗團隊與相關企業攻堅克難，共同完成了實驗站的建設。中廣核集團對大亞灣實驗的建設和科學研究進行了全方位大力支持。
當天上午，王貽芳按下了實驗裝置停止運行的按鈕，隨後，實驗大廳的水池外罩被打開，展現出沉浸在碧藍色高純水中的4箇中微子探測器。停機退役的過程進行了網絡直播，大亞灣實驗的科學家進行了實時解說，這讓最前沿的大科學裝置近距離呈現在大眾面前。
記者瞭解到，退役儀式結束後，大亞灣實驗裝置將按計劃進行設備拆卸撤場工作，預計在半年內完成。之後，實驗場地將正式移交給中微子實驗所在的中廣核集團，由中廣核集團進行後續的開發利用。
新聞背景：什麼是中微子？探測中微子有何意義？
據王貽芳介紹，中微子是宇宙中最古老、數量最多的物質粒子，從宇宙誕生的大爆炸起就充斥在整個宇宙空間。太陽、地球、超新星、宇宙線、核反應堆，甚至人體都在不停地產生中微子，每秒鐘都有億萬箇中微子穿過我們的身體，但無法察覺，它幾乎不與任何東西發生反應，甚至可以輕鬆穿過整個地球。
十幾年前，通過對太陽中微子和大氣中微子的研究，科學家發現，中微子有一個神奇的特性，能夠在飛行中從一種類型轉變成另一種，即“中微子振盪”，這兩位中微子實驗的科學家被授予2015年諾貝爾物理學獎。
大亞灣和嶺澳核電站共有6個反應堆，總功率位居世界前列，每秒鐘產生的中微子多達35萬億億個，同時附近有山，適合建地下實驗室探測中微子。2003年，科學家利用這一得天獨厚的條件提出了大亞灣反應堆中微子實驗方案，首次提出了多模塊探測器的方法，設計了3個實驗站和8箇中微子探測器。
大亞灣實驗佈局圖，中科院高能所供圖
這一方案得到了國際上的廣泛關注與贊同，美國能源部支持十多個美國國家實驗室和大學參加大亞灣實驗。
2006年2月，大亞灣國際合作組宣佈成立，共有7個國家和地區，41個科研機構的200多名科研人員參與。
2007年10月，大亞灣中微子實驗破土動工，開始隧道、實驗廳以及探測器的建造。
2011年12月，為了贏得國際競爭，項目組決定採用建成的6個探測器提前運行，很快獲得了實驗結果。2012年3月8日，大亞灣實驗國際合作組宣佈發現了一種新的中微子振盪，並以前所未有的精度，測得其振盪大小為0.092，誤差為0.017，無振盪的可能性僅為千萬分之一。
這一重大發現對於研究物質本原和宇宙起源，理解宇宙中反物質消失之謎具有重要意義，在國際高能物理界引發了強烈反響，諾貝爾物理學獎獲得者李政道、卡羅•魯比亞等國際知名專家第一時間表示祝賀。
該實驗成果還入選美國《科學》雜誌2012年度十大科學突破，並連續斬獲科學界大獎：獲得了2016年度“基礎物理學突破獎”和2016年度國家自然科學一等獎。
（圖為大亞灣實驗3個實驗廳內的6箇中微子探測器測量到的中微子數與預期中微子數的比值。該發現為中微子物理的未來發展鋪平了道路，被《科學》雜誌評為當年十大科學突破之一。中科院高能所供圖）
此後，大亞灣實驗繼續高質量運行，獲得了豐碩成果。目前已將中微子振盪振幅的測量精度從2012年的20%提高到了3.4%，預期最終精度將好於3%。這是自然界的基本參數，其精確測量具有重要科學價值。在未來幾十年，該精度不會被其他實驗超越。
王貽芳說，大亞灣實驗也精確測量了反應堆中微子能譜，發現與理論模型相比，存在兩處明顯反常，未來需要進一步研究。此外，大亞灣實驗給出了低質量區惰性中微子最好的限制，基本排除了之前兩個美國實驗給出的這個假想新粒子的存在空間。
他告訴記者，大亞灣實驗使人們對物質世界的基本規律有了新的認識，該實驗發現的中微子振盪振幅比預期要大得多，為未來中微子研究指明瞭方向。新一代的大型中微子實驗裝置因此得以開始建設，包括中國的江門中微子實驗、美國的“沙丘”實驗（DUNE）和日本的頂級神岡實驗（HyperK）。
王貽芳還透露，江門中微子實驗預期2022年完成建設，在不遠的將來，它將揭開中微子質量順序的謎底，並在中微子振盪參數的精確測量、天體中微子、地球中微子、新物理尋找方面取得國際領先的科學成果。
來源：中國青年報客戶端
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