精心调配的液体
中微子是这样被侦测到的：一个中微子撞上了一个质子， 就化为一个中子和一个正电子 。 正电子随即湮灭放出一道光 。 中子则加入某个原子核， 不稳定的原子核很快分裂并放出γ光子 。 因此， 一先一后两道光， 就是中微子碰撞的迹象 。
科学家制备液闪， 要它具备三个性质：质子特别多（创造机会让中微子撞）；特别透明（微光能射出去）；尽量不带放射性（避免发出没用的信号） 。
大亚湾实验中， 中国科学家调配出了当时世界上最好的液闪 。 而在JUNO， 他们改进了配方， 液闪质量达到了新高 。
这种液闪主体是烷基苯， 加上一些特殊的配料 。 它比纯净的游泳池还要透明得多， 光线穿过几十米， 衰减不大 。
曹俊说， 为降低液体天然的放射性杂质（比如气态的氩、氪、氡， 或固态的铀）， 要通过三氧化二铝过滤、减压蒸馏、水萃取、蒸汽剥离一系列工序， 相当于把几万吨的液体“洗一遍、蒸一遍” 。
实际上， JUNO的有机玻璃球材料， 以及其他各种器材的材料， 也要经过处理以消除放射性 。
【12层楼高的水晶球逼幽灵粒子现身】看到微光
JUNO在测量中微子的同时， 也会接收到大量的无用信号 。 水池和水池顶部的一些探测器， 就是用来专门探测宇宙射线， 以将相关信号排除出去 。
曹俊介绍说， 2万吨液闪每天只能捕获到60个反应堆中微子、4个大气中微子、1个地球中微子、以及90个太阳中微子 。 与之相比， 尽管山体遮挡让宇宙射线强度降低20万倍， 宇宙射线干扰信号每天仍有10万次 。
JUNO装了四万多只世界上最灵敏的眼睛——18000个20英寸的和26000个3英寸的光电倍增管 。 光电倍增管可以将微弱的光转化为电信号 。 由于JUNO要求极高的能量分辨率， 之前的商业产品达不到标准 。 为此国内几家企业和研究所联合攻关， 已经研制出探测效率世界最高而且便宜的产品 。
光电倍增管外形像大灯泡， 内部是真空的， 多年泡在水池里是有风险的 。 科学家考虑到：如果某个“灯泡”裂一点缝， 水瞬间吸入真空， 在空间中心反弹， 会形成激波 。 这种波破坏力极大， 会引发连锁反应， 毁掉其他的光电倍增管 。
为此， 他们给光电倍增管特制了一种保护罩， 即使受损， 水也不会急速涌入形成激波 。
“解决这些问题， 喜欢物理的科学家可能觉得不那么好玩， 比较繁琐 。 但要做出比较重要的科学成就， 必须要承担这些麻烦 。 ”曹俊说 。
在粒子物理标准模型中， 中微子是没有质量的， 而中微子振荡表明它具有质量， 这是一个超出标准模型的实验现象（暗物质是另一个标准模型无法解释的谜题） 。 所以中微子研究是现有理论的一个突破口 。
JUNO可能在2021年试运行 。 它将以相当高的确信度， 回答至关重要的“中微子质量顺序”的问题， 并精确测量多个中微子参数， 为物理学大厦添上重要的一块砖 。
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