中科院与广东省签署共建中微子实验设施等三大科研项目协议

 6月28日，中科院与广东省政府共建国家重大科技基础设施领导小组在广州召开首次会议，会上签署了“江门中微子实验项目”、“加速器驱动嬗变研究装置”与“强流重离子加速器”三个重大项目的合作协议。这其中，“江门中微子实验项目”是重大的理论物理探索实验项目，实验地点位于广东省江门附近；“加速器驱动嬗变研究装置”与“强流重离子加速器”则可用于研究核废料再利用技术，将在大亚湾建设实验设施。

江门中微子实验装置建设现场

6月28日下午，中国科学院与广东省共建国家重大科技基础设施领导小组第一次会议在广州举行。中科院院长白春礼、广东省省长朱小丹出席会议，并分别代表中科院和广东省政府签署了相关项目合作协议。此次签署相关协议的有三个重要项目，分别为江门中微子实验项目、中国散裂中子源工程和强流重离子加速器项目。

会上，高能所副所长陈元柏汇报了中国散裂中子源工程建设进展、高能所所长王贻芳汇报了江门中微子实验项目工作推进情况，加速器驱动的嬗变研究装置（ADS）与强流重离子加速器项目也汇报了筹建情况。领导小组就有关问题进行了研究和协调。

双方签署了《中国科学院广东省人民政府共建江门中微子实验项目的合作协议》和《中国科学院广东省人民政府共建国家重大科技基础设施“十二五”建设项目“加速器驱动的嬗变研究装置”与“强流重离子加速器”的合作协议》。

中国中微子实验装置

扩展阅读：

江门中微子实验设施

江门中微子实验将设计、研制并运行一个国际领先的中微子实验站，以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数，并进行其它多项科学前沿研究。

中微子的质量顺序，是国际中微子研究的核心问题。日本、美国、欧洲、印度、韩国等5个国家有7 个实验正在计划或已进行这方面的研究。江门中微子实验将测量中微子质量顺序，精确测量中微子混合参数，同时也将研究大气中微子、太阳中微子、超新星中微子、地球中微子等，具有丰富的物理目标。

江门中微子实验计划2014年底开始建设，2019年底建成。建设内容包括：位于地下700米的地下洞室、大型的水池、一个装满2万吨液体闪烁体和光电倍增管的中微子探测器以及少量配套的设施。实验本身不产生废气、废液等有害物质，对周围环境也不产生有害影响。

江门中微子实验设施位置示意图

2万吨的液体闪烁体探测器，位于地下700米，能量分辨率达到前所未有的3%。液体闪烁体是探测中微子的介质。当大量中微子穿过探测器时，偶尔会在探测器内发生反应，发出极其微弱的闪烁光，从而被光敏器件（光电倍增管）探测到。液体闪烁体99.7%的成份是烷基苯，是日用洗涤剂的主要原材料，具有无毒、易生物降解、火灾风险低等优点。

液体闪烁体密封在钢和有机玻璃制作的容器中，然后浸泡在一个巨大的水池中。水池中也安装光电倍增管，用来探测宇宙线。

江门中微子实验装置示意图

在我们生活的日常环境中，实际存在大量的宇宙射线和来自岩石、空气、灰尘的天然放射性。如果不加任何屏蔽，它们在探测器中产生的信号将比稀有的中微子信号多上亿倍。因此，中微子探测器需要一个极其干净的环境：需要放在很深的地下，用岩石来阻挡宇宙射线；需要泡在水池中，用水来阻挡来自岩石、空气、灰尘的天然放射性。

江门中微子实验将建于广东江门开平市金鸡镇、赤水镇一带的打石山。

江门中微子实验的大气中微子、太阳中微子、超新星中微子、地球中微子等研究对具体实验地点没有要求，但最重要的科学目标——测量中微子质量顺序，要求位于距反应堆约60公里，来自反应堆的中微子在此处振荡效应最明显。打石山正好位于距阳江和台山反应堆等距的53公里处。同时，山体也能屏蔽宇宙射线。

加速器驱动核废料嬗变与强流重离子加速器

2013年4月27日，中广核工程公司与中国科学院近代物理研究所（简称“近物所”）在大亚湾签署先导科技专项ADS嬗变系统项目的合作意向书。

ADS嬗变系统由高能强流质子束轰击重金属靶产生的外来中子维持次临界反应堆运行，具有固有安全性，是核废料嬗变的最佳选择。

兰州重离子加速器控制室

兰州重离子加速器实验设施

2014年3月，《中国科学报》报道，经过三年多艰苦攻关，中国科学院核能安全技术研究所（位于合肥）研制的多功能铅铋堆技术综合实验回路通过验收。这是目前世界上最大的多功能液态铅铋综合实验平台，其回路规模、设计与综合实验能力均达到国际领先水平。

核安全所所长吴宜灿告诉记者，“它的成功研制标志着中科院先导专项‘未来先进核裂变能——ADS嬗变系统’铅铋反应堆由物理设计走向工程化研究取得重大进展。”

“面对核能发展利用中必须解决的核废料问题，中科院启动了战略性先导专项，致力于发展ADS次临界嬗变系统，解决核能利用的后端问题。同时，我国积极开展未来聚变堆研究，2006年正式加入ITER装置建设，积极研发磁约束核聚变技术。”吴宜灿说。