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前文我们提到过,在太阳内部的核聚变反应中,弱相互作用占有重要的地位。许多弱相互作用都会产生电子中微子。我们知道中微子不带电,又不像电子,质子,中子那样参与那么多相互作用。因此,许多中微子一经产生,就很容易以(接近)光速从半径几十万公里的太阳内部跑出来。相比之下,核聚变释放出的光子,由于频繁参与相互作用,反复被吸收发射,从太阳内部跑出来的平均时间是1万年到17万年。这是多么不可思议的事情,我们所沐浴的温暖阳光,竟然是数万年前从太阳内部产生的,虽然跑完从太阳表面到地球的距离,光只需要8分钟。
因此,虽然人类从宇宙中获得的绝大部分信息来自于光,但是从太阳这样的恒星中获得的信息有点儿“过时”。如何才能获得“即时”的信息呢?那就探测太阳发出的电子中微子吧!【注1:1987年一颗超新星爆发时发射的中微子流比可见光早了两个半小时抵达地球】
说到太阳发出的电子中微子,大家也许会立刻想起电影《2012》来。在这个伪科幻电影中,人类之所以面临地狱般的劫难,就是因为这些电子中微子加热了地核。实际上,《2012》的漏洞非常明显。地球上的每一平方厘米的地方,每秒钟都有百亿个太阳中微子穿过。如果从太阳内部发出的中微子能加热半径数千公里的地球,那么它首先应该加热数十万公里的自身才对。那样的话,人们早就会发现太阳不对劲了,还用的着挖那么大的一个坑才发现?其次,人体本身也是由基本粒子组成,人体内的放射性同位素每天都会发出约3.4亿个中微子。如果中微子的能量那么容易被吸收,难道人类不会先被照出病来吗?况且,地球本身也会发射大量中微子…在所谓的太阳中微子引起的山崩地裂之前,人类早该变成蜂窝煤了。
真实的情况是,中微子能够很容易地穿透地球,然后它们“挥一挥衣袖,不带走一片云彩”。这是因为能够吸收中微子的弱相互作用反应截面比较小,而中微子又不参与强相互作用和电磁相互作用。这个原因很好理解,设想影视歌三栖明星,外加金马奖金曲奖得主,让他不戴墨镜不乘车在南京路步行街走两圈试试看?肯定没两步就让人拦住签名了,说不定还有人即兴求爱呢。可同样是名人,你把诺贝尔物理学奖得主温伯格请到南京路,抬一块写着电弱相互作用哈密顿量的小黑板,再拿个高音喇叭边走边喊:“瞧一瞧看一看,温伯格来上海啦”。可能一条街走七个来回都没几人待见他。为啥?这就是由“相互作用类型不同”,“反应截面太小”造成的。
温伯格有时候也会上科普纪录片,他写的每一部书都是经典。
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随着停止运行的按钮被按下,实验大厅的水池外罩缓缓打开,浸在碧蓝色高纯水中的4个中微子探测器出现在人们眼前。历经4年酝酿、4年建设、9年运行取数的大亚湾反应堆中微子实验装置12日完成科学使命、正式退役。大亚湾实验是我国第一代中微子实验装置,由中国科学院高能物理研究所主持,中美两国科研人员
开栏的话国之大事,首重科技。70年来,中国科技呈现出赶超世界强国的气魄。一次次科学突破,一件件工程问鼎,令人喜悦,令人感动。深埋山底的中微子探测器、九天之上的量子通信机……每一次闪烁,每一声嘀嗒,都是为新中国前进的步伐计数。70年来,中国科技的高光时刻频现,在此,本报特开设“科技创新
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在大亚湾核电站附近几百米的深山里,潜伏着世界上最好的中微子探测器。它本是用来确认中微子的第三种变身模式的,几年前已经完成任务。如今顺手取得另一项引人瞩目的成果解释核反应堆为何产生那么少的中微子。近日,大亚湾反应堆中微子实验的论文《大亚湾反应堆中微子流强和能谱的演化》在《物理评论快
大亚湾最近着实又火了一把!17年9度空缺后,国家自然科学奖一等奖今年终于有主了,花落大亚湾中微子实验。获奖消息传出后,有不少媒体小伙伴来找广核君,要来大亚湾一探究竟。这不,1月23日,CCTV记者来到大亚湾核电基地,就大亚湾中微子实验展开了揭秘采访。借着CCTV记者采访的难得机会,小编有幸进入
记者14日从中国科学院高能物理研究所获悉,大亚湾中微子实验测得迄今为止最精确的反应堆中微子能谱,发现与理论预期存在两处偏差。中微子是在宇宙大爆炸时期产生的最多的粒子之一,研究中微子有可能揭示宇宙的形成等未解之谜。中微子也是核反应堆发电时发射的副产物,科学家由此得以进行可控的研究。大
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2022年5月9日上午,江苏国富氢能技术装备股份有限公司与北京质子动力发电技术有限公司举行云签约仪式,共同成立合资公司。国富氢能董事长邬品芳、质子动力董事长陈国飞出席和见证签约,双方企业联合创始人、高管和核心团队等共计二十余人分别在北京、上海、山东青岛、广东佛山、宁夏银川、江苏徐州和张
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4月29日,在中国原子能科学研究院230MeV超导质子回旋加速器研发厂房调束大厅内,显示器上内靶束流值显示为315.8纳安,意味着中核集团自主研制的230MeV超导回旋加速器实现重要里程碑节点,完成内靶束流调试。(来源:微信公众号“中核集团”ID:cnncgzwx作者:盛安陵管锋平)230MeV超导回旋加速器属于中
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