大亞灣共同發言人：中微子能譜精度還將繼續提升

　　 2月12日，美國《物理評論快報》發表了大亞灣實驗的又一新成果。大亞灣實驗的科學家通過直接測量分析，獲得了迄今為止最精確的反應堆中微子能譜。

　　大亞灣實驗共同發言人、中科院高能物理所研究員曹俊在接受《中國科學報》記者采訪時說，此次大亞灣實驗在大部分能量范圍內，中微子能量達到了前所未有的精度——好于1%，為未來的反應堆中微子實驗提供了重要的測量數據。

　　不過，曹俊表示，盡管獲得了“最精確能譜”，大亞灣實驗還將在2020年結束前，繼續提高反應堆中微子能譜的精度。

　　他告訴記者，目前實驗在部分能量區域的精度還只有8%，對于未來的江門中微子實驗來說，精度還有待進一步提高。“我們還要在大亞灣中微子實驗中，積累數據、改進方法，將這些區域的精度從8%降低到1%以下。”曹俊說。

　　“我們期望大亞灣實驗獲取更多的數據，更好地理解探測器，以提高能譜測量的精度，這對下一代反應堆中微子實驗至關重要，比如江門中微子實驗。”曹俊說。

　　記者了解到，江門中微子實驗被視為大亞灣中微子實驗的延續，將致力于測量中微子的質量順序，并進一步精確測量中微子混合參數。

　　長期以來，中微子研究一直被認為有可能揭示許多未解的物理之謎，包括宇宙的歷史、形成與未來。同時，中微子也是核反應堆發電時發射的副產物，這使科學家可以對其進行可控的研究。

　　反應堆中微子能譜，是人類探知中微子過程中至關重要的“基礎裝備”。20世紀50年代，人們在反應堆旁首次探測到了中微子。自此，反應堆實驗在揭示中微子振蕩以及其它重要屬性中起了重要的作用。而這些實驗的一個關鍵因素是需要知道反應堆總共發射了多少個中微子（稱為通量），以及不同能量的中微子各占多少（稱為能量分布或能譜）。

　　曹俊表示，同類型的每一個反應堆產生的中微子能譜都是大致相同的，因此，得到精確的反應堆中微子能譜就能為其他反應堆中微子的研究提供參考數據。

　　在早期的研究中，科學家們根據對反應堆中復雜的裂變過程的理解，通過計算或其他間接方法來估計這些數值，對理論模型具有很強的依賴性。

　　“我們這次發現這些理論模型與實際反應堆中微子能譜存在較大誤差，而大亞灣實驗的研究是通過測量直接得到的中微子能譜。”曹俊說。

　　在大亞灣實驗中，科研人員采集了世界上最大的反應堆中微子樣本，進行了中微子能譜測量，也對中微子通量進行了新的測量。分析了217天、包含30多萬個中微子的數據后，發現分析結果與理論預期存在兩處偏差。科學家在實驗中測得的反應堆中微子能譜有一個意外的特征，即在能量5百萬電子伏特（MeV）左右，數據超出理論預期10%。

　　“這個意外的測量與預言不一致，說明現有計算需要改進。”大亞灣實驗共同發言人、加州大學伯克利分校及伯克利國家實驗室的陸錦標說。

　　該偏差顯示出直接測量反應堆中微子能譜的重要性，特別是對于那些使用該譜型來研究中微子振蕩的實驗尤為重要，同時也暗示依賴于模型的計算可能需要重新研究。