法國物理學家提出搜尋第四種中微子的方案
近日,法國物理學家提出了一個實驗方案,希望能搜尋到第四種中微子的“芳蹤”。科學家們表示,如果實驗證實第四種中微子確實存在,那么,不僅會給中微子科學帶來巨大影響,也將改變?nèi)祟悓ξ镔|(zhì)組成的根本理解。相關研究發(fā)表在最新一期的《物理評論快報》雜志上。 粒子物理學的標準模型認為,存在著三種類型的中微子:電子中微子、μ(繆)中微子和τ(陶)中微子。科學家們已探測到這三種中微子并觀察到相互間的轉(zhuǎn)化—中微子振蕩。 早在上世紀90年代初期,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的液體閃爍中微子探測器(LSND)實驗發(fā)現(xiàn),一束反μ介子撞擊一個目標時,反電子中微子振蕩發(fā)生的速度比預期快。最近,法國原子能委員會(CEA)的物理學家們對核反應堆中反中微子的生成速度進行了重新計算,結(jié)果發(fā)現(xiàn),該速度比預測值高3%,隨后,他們對20多個反應堆中微子實驗的結(jié)果進行了重新分析,發(fā)現(xiàn)了更多實驗結(jié)果與預期不一致的情況。 科學家們認為,對這種偏差最簡單的合理解釋是存在著第四種類型的中微子,他們也推測出了其質(zhì)量并認為它不會像其他中微子那樣通過弱核力與物質(zhì)發(fā)生反應,這使得它很難被探測到,甚至有科學家認為它可能是一種暗物質(zhì)。 現(xiàn)在,CEA的邁克爾·克瑞貝爾等人設計了一個實驗,希望能準確測試第四個中微子是否存在。 科學家們的設想是,讓一個活度為1.85PBq的反電子中微子同位素源朝位于大型液體閃爍探測器(LLSD)中央的一個目標開火。隨后,利用位于意大利格蘭薩索國家實驗室的巨型BOREXINO探測儀或位于日本“神岡礦”的KamLAND探測儀進行探測。 該反電子中微子同位素源將由一個輻射源—諸如鈰核組成,為了獲得準確的結(jié)果,實驗可能歷時一年。如果轟擊實驗產(chǎn)生了一個不反應的中微子,他們將測量一個獨特的振蕩信號以證實第四種中微子的存在。 |




