我校中微子研究团队参与的江门中微子实验研究取得重要进展
近日江门中微子实验合作组利用中国江门地下中微子实验(JUNO)的首批数据,提供了迄今为止报告的最精确的中微子振荡测量结果。文章于2026年6月10日发表于《自然》杂志,并选为封面文章。此项成果,为JUNO推进中微子深度理解(包括确定其质量顺序)以及探索可能存在的新物理奠定了基础。
中微子是微小的基本粒子,与物质的相互作用极其微弱,因此难以测量其质量。探测这一性质的一种方法是测量中微子振荡——这是一种量子效应,中微子在三种“味道”(或类型)之间相互转换。这类测量有望解答关于中微子质量顺序的未解之谜。

图1: 《自然》杂志封面
JUNO实验于2025年8月启动,其目标是确定中微子的质量顺序并检验三种味道的中微子振荡理论。JUNO探测器是一个直径35.4米、重约600吨的球形低本底有机玻璃探测器,无论是尺度还是纯净度要求,在世界上均无先例。中心探测器内装有2万吨液体闪烁体,当反应堆中微子在探测器内发生相互作用时,就会发出微弱的闪光,在黑暗环境中被数万个光电倍增管所捕捉。在最初运行的59.1天内,JUNO测量中微子能量精度达到了迄今最准确的水平——在1 MeV能量附近约为3%。这些数据还首次实现了对两个太阳中微子振荡参数的高精度测量,尽管数据采集的时间相对较少,但与过去几十年的联合实验结果相比,相关不确定度已经降低了1.6倍。
我校中微子团队为JUNO实验的探测器搭建、调试运行和物理分析工作做出了重要贡献,并有多名教师在JUNO合作组内承担了重要任务。王为教授担任JUNO合作组执行委员会委员和光电倍增管系统的二级经理,负责大型光电倍增管的批量测试工作。凌家杰教授担任了JUNO合作组物理分析协调委员会委员、文章发表委员会委员和中心探测器系统的三级经理,开发了JUNO探测器纯水和液体闪烁体灌装自动化控制系统,系统性评估了灌装期间液闪中的放射性含量,深度参与了中微子振荡核心物理分析,包括反应堆中微子事例挑选、效率计算、本底测量、探测器能量响应评估、宇宙线缪子径迹重建、中微子振荡参数拟合和中微子质量顺序灵敏度计算等。尤郑昀教授担任JUNO合作组国际报告委员会委员、数据产生负责人、事例快速重建和数据质量监控系统的三级经理,深度参与离线软件系统开发、探测器几何描述框架与单元标识、中微子事例顶点重建、事例显示、数据质量监控和数据产生工作。唐健教授研发PMMA聚合反应实时监控系统,开发了本体聚合的自动化工艺,经过驻厂测试和评审,解决了中心探测器有机玻璃节点早期强度不足的工艺问题,后期和德国美因茨大学深度合作研制液闪-氡本底实时监测探测器OSIRIS,为本底监测提供保障。安丰鹏副教授负责反应堆数据处理和分析,并承担了JUNO合作组近点探测器台山中微子探测器顶部宇宙线反符合探测器的安装、调试和宇宙线屏蔽的相关数据分析工作。胡健润副教授担任台山中微子实验的物理分析联络人,并为JUNO实验提供反应堆中微子能谱预期的相关工作,包括大亚湾实验数据的联合分析和反应堆相关系统误差的估计。外籍教师Akira Takenaka担任模拟组联络人,在PMT时间刻度、事例顶点和能量重建、宇宙线缪子的径迹重建和探测器模拟等多个方面进行了算法开发。罗光博士后模拟、建设和调试了台山中微子的顶部宇宙线反符合探测器。

JUNO实验得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家重点研发计划、广东省自然科学基金和Bodog会员尊享平台等的大力支持。
文章链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10538-z


