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免费技术库 / 新闻提要

中微子已被转化

01.08.2013

作为国际科学项目 T2K 的一部分,一项发现可能会在理解最难以捉摸的粒子之一——中微子的性质方面取得突破。 研究人员首次获得了存在一种特殊类型中微子振荡的证据,表明介子中微子转化为电子中微子。

TRIUMF 加拿大核与粒子物理实验室的成员宣布了这一发现,该实验室与约克大学和多伦多大学合作。 T2K 项目的目标是研究中微子从一种形式转变为另一种形式的过程。 科学家们此前已经确定,在运动过程中中微子会从一种类型转变为另一种类型,但这种转变尚未被观察到,并且仍然只是理论研究的主题。

在 T2K 实验中,μ子中微子束由位于日本东海的 J-PARC 加速器联合体产生。 中微子束由精密的 ND280 探测器复合体监测,其中大部分探测器建于加拿大,并指向 295 公里外的巨型 Super-Kamiokande (SK) 地下探测器。

对 T2K 观测期间获得的数据的分析揭示了 28 个已记录的电子中微子,而如果没有中微子转化过程,则应该有 4,6 个。 因此,μ子中微子转化为电子中微子的事实可以被认为是得到证实的。 T2K 实验是同类实验中的第一个,因为它可以确定探测器上的中微子类型,尽管原始光束由不同类型的中微子组成。

实验异常艰难。 为了尽可能准确地测量振荡的影响,有必要知道最初有多少中微子以及它们相互作用的频率。 T2K 中的中微子是由质子束产生的,质子束由光学跃迁辐射探测器监测。 该装置将中微子参数研究的不确定性降低了 2 倍。 事实证明,测量精度的这种提高足以证实中微子从一种状态转变为另一种状态的事实。

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