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大亞灣反應堆中微子實驗

大亞灣反應堆中微子實驗是一個研究基本粒子物理的高能物理實驗，這個實驗利用反應堆核裂變時產生的大量中微子，測量中微子混合角θ13，以研究其振盪規律，對了解微觀基本粒子的性質和宏觀宇宙的起源與演化具有重要意義。這是一個由國家科技部、國家自然科學基金委員會、中國科學院、廣東省政府、深圳市政府，中國廣核集團支持的大型基礎科學研究項目，並有來自美國、俄羅斯、捷克、中國台灣、香港等五個國家和地區的經費支持和科學家參加，是我國基礎科學領域目前最大的國際合作項目，在國內開創了國家、地方與企業共同支持基礎科學研究的先河。

中微子簡介
中微子共有三種，是組成物質世界的十二種最基本粒子中性質最為特殊，被了解得最少的。它不帶電荷，幾乎不與物質相互作用。長期以來，人們認為中微子沒有質量，而且跟DNA只有右旋一樣，只存在左旋中微子，從而導致了微觀世界的左右不對稱。

最近的物理研究表明中微子具有微小的質量。 1998年，日本的超級神崗實驗（Super Kamiokande）以確鑿的證據發現中微子存在振盪現象，即一種中微子在飛行中可以變成另一種中微子，使幾十年來令人困惑不解的太陽中微子失踪之迷和大氣中微子反常現象得到了合理的解釋。中微子發生振蕩的前提條件就是質量不為零和中微子之間存在混合。 2001年，加拿大的SNO實驗通過巧妙的設計，證實丟失的太陽中微子變成了其它種類的中微子，而三種中微子的總數並沒有減少。同樣的結果在KamLAND（反應堆）、K2K（加速器）這類人造中微子源的實驗中也被證實。 Super-K實驗與Homestake太陽中微子實驗於2002年獲得了諾貝爾獎。

中微子振蕩的原因是三種中微子的質量本徵態與弱作用本徵態之間存在混合。中微子的產生和探測都是通過弱相互作用，而傳播則由質量本徵態決定。由於存在混合，產生時的弱作用本徵態不是質量本徵態，而是三種質量本徵態的疊加。三種質量本徵態按不同的物質波頻率傳播，因此在不同的距離上觀察中微子，會呈現出不同的弱作用本徵態成分。當用弱作用去探測中微子時，就會看到不同的中微子。

大亞灣反應堆中微子實驗站坐落在大亞灣核電站內的北部山地。實驗站共有5個由隧道連接的地下洞廳及3個地面輔助建築。8個全同的中微子探測器分別安裝在3個地下實驗洞室內，探測來自6個核反應堆的中微子。

 大亞灣實驗於2003年提出實驗方案，實驗方案首次提出多模塊探測器的方法，通過對比測量消除誤差。實驗設計測量精度最高，得到國際上的廣泛關注與贊同。2006年獲批立項，2007年10月破土動工，2010年底完成全部地下實驗洞室的爆破任務，2011年中完成探測器建造與安裝，2011年底開始6個探測器的運行取數，2012年10月開始全部8個探測器的聯合取數並穩定運行至今。

2012年3月8日，大亞灣實驗合作組宣布，利用6個探測器運行55天觀測到的中微子事例，發現了一種新的中微子振盪（sin22θ13=0.092±0.016(stat.)±0.005(syst.)）。該成果被《Science》評選為2012年度十大科學突破之一，併入選兩院院士、科技日報等評選的2012國內/國際十大科技新聞。在2015年Moriond物理學會議上，大亞灣實驗組提出了更新的最適合的混合角和質量差，假若這結果成立，物理學者可以開始研究微中子與反微中子之間的不對稱性，從而嘗試解釋為甚麼宇宙中的物質超多於反物質。大亞灣的研究員通過此次得出的精確值擊敗了同時參與此項目的另外四個競爭團隊，它們分別是日本的T2K實驗、美國費米實驗室的主注入器微中子震盪探索、法國的雙紹斯實驗以及韓國的微中子震盪反應爐實驗。

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