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費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室精確測量出特定能量中微子
科技日報(bào)北京4月10日電（記者劉霞）中微子是研究原子核內(nèi)部情況的極好工具，但中微子很難產(chǎn)生和探測，且很難確定中微子撞擊原子時(shí)的能量。現(xiàn)在，美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室MiniBooNE研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，他們?nèi)涨笆状巫R(shí)別出能量為2.36億電子伏特的繆子中微子，有助進(jìn)一步促進(jìn)中微子振蕩和相互作用的相關(guān)研究。
中國科學(xué)院高能所研究員曹俊對科技日報(bào)記者解釋，為揭示原子核的“真面目”，物理學(xué)家會(huì)朝原子發(fā)射粒子并測量它們?nèi)绾闻鲎惨约吧⑸洹Ｈ绻Ｗ拥哪芰孔銐虼螅淇蓪⒃雍藫羲椴⒔沂緦⒃雍恕敖墶痹谝黄鸬膩喸恿Φ男畔ⅰ５珵榱双@得最精確的測量結(jié)果，科學(xué)家需要知道粒子的確切能量。由于中微子不帶電荷，因此，在用中微子進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，很難確定中微子的確切能量。
最新實(shí)驗(yàn)中的中微子源于距離MiniBooNE探測器約86米的靜止K介子（產(chǎn)生于NuMI束線粒子吸收器中的鋁材料）的衰變。高能K介子會(huì)衰變成具有一定能量范圍的繆子中微子，但靜止的K介子衰變會(huì)釋放單一能量的中微子。他們設(shè)法識(shí)別出源于靜止K介子衰變的繆子中微子，然后借助能量和動(dòng)量守恒定理，推斷出這些繆子中微子的能量。
MiniBooNE聯(lián)合發(fā)言人、洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的理查德·范德沃特說：“此次實(shí)驗(yàn)對未來短和長基線中微子振蕩研究來說非常重要。”
曹俊表示：“未來有可能采用這種中微子源研究中微子振蕩，或者研究原子核結(jié)構(gòu)，比如說奇異夸克對核子自旋的貢獻(xiàn)等。”
此外，位于MiniBooNE附近的MicroBooNE探測器也接收到了來自102米外的NuMI吸收器的單能繆子中微子，研究人員正在對此進(jìn)行研究。由于MicroBooNE使用液氬技術(shù)記錄中微子的相互作用，因此有望提供更多信息。
總編輯圈點(diǎn)
中微子是基本粒子里最神秘的一員，因?yàn)樗鼛缀醪慌c別的粒子反應(yīng)，難以捕捉。而微觀世界迄今未解開的謎題，大多都與中微子相關(guān)。所以，每當(dāng)我們又設(shè)計(jì)出了“稱量”中微子的新方法，都是向基礎(chǔ)物理的前沿邁出一步。等江門中微子實(shí)驗(yàn)裝置建成，中國將在中微子質(zhì)量研究領(lǐng)域占據(jù)重要地位。
