法提出搜尋第四種中微子方案

　　據美國物理學家組織網11月30日(北京時間)報道，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，也將改變人類對物質組成的根本理解。相關研究發表在最新一期的《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)實驗發現，一束反μ介子撞擊一個目標時，反電子中微子振蕩發生的速度比預期快。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，結果發現，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果進行了重新分析，發現了更多實驗結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量并認為它不會像其他中微子那樣通過弱核力與物質發生反應，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。

　　現在，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，為了獲得準確的結果，實驗可能歷時一年。如果轟擊實驗產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。

　　目前他們面臨的最大技術挑戰是構建出一個反中微子源并建造一個厚厚的遮蔽材料來包裹它，實驗也需要千噸級的探測器。