那些年，我们追过的中微子 - 图文

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那些年，我们追过的中微子

作者：王善钦 吴雪峰

来源：《科学24小时》2019年第02期

中微子十分神秘，不可捉摸。所以科学家花费了许多心血制造了多种重要的中微子探测器，来捕捉各种各样的中微子。目前已取得累累硕果。

神冈探测器 （Kamiokande） 的全称是“神冈核衰变实验”，位于日本神冈町的茂住矿山地下914米的深处。

神冈探测器由东京大学宇宙线研究所负责，于1982年开始建设，1983年4月建成。整个探测器是一个高为16米、宽约15.6米的大水箱，里面有3000吨水。水箱内壁安装有大约1000个光电倍增管。探测器根据粒子的切伦科夫辐射探测中微子。

1987年，神冈探测器探测到银河系外的一颗编号为SN 1987A的超新星发射出的中微子而扬名世界。2002年，探测到太阳中微子的戴维斯和神冈探测器的负责人之一的小柴昌俊共同获得了诺贝尔物理学奖。

超级神冈探测器：发现大气中微子振荡

1991年，神冈探测器开始升级，并于1996年完成升级。升级后的神冈探测器被称为“超级神冈” （Super-Kamiokande，缩写为Super K）。“超级神冈”探测器里蓄有5万吨纯水，箱子内壁安装着大约1.3万个光电倍增管。

1998年，梶田隆章负责的小组利用超级神冈探测器收集到的数据，证明了大气中微子出现振荡。一部分谬中微子转化为陶中微子（当时还没有探测到陶中微子），这说明中微子的静止质量并不为零。此前的模型都假设中微子和光子一样，静止质量为零。这个发现意味着此前的模型都需要修改。2015年，梶田隆章与麦克唐纳共同获得了诺贝尔物理学奖。 现在，“超级神冈”又在升级，预计将于2025年完成升级，成为“顶级神冈” （Hyper-Kamiokande，缩写为Hyper K），里面的纯净水的质量将增加到100万吨。