Dự án JUNO ở Trung Quốc: Cuộc săn tìm khối lượng neutrino

Tại các vùng sâu thẳm của tỉnh Quảng Đông ở miền nam Trung Quốc, dự án lớn của Đài quan sát Neutrino ngầm Jiangmen (JUNO) đang tiến triển. Một quả cầu khổng lồ, được trang bị vô số ống nhạy sáng, sẽ sớm được sử dụng cho các thí nghiệm nhằm nghiên cứu các hạt hạ nguyên tử khó nắm bắt, được biết đến với tên gọi Neutrinos. Cơ sở này sẽ nằm trong một bể nước hình trụ mười hai tầng, sâu 700 mét dưới lòng đất. Dự án trị giá 300 triệu đô la, đã được phát triển trong nhiều năm, sắp sửa thu thập dữ liệu về Neutrinos - các hạt nhỏ bé được hình thành trong các phản ứng nguyên tử. Các nhà nghiên cứu hy vọng việc nghiên cứu những hạt này sẽ làm sáng tỏ một trong những bí ẩn lớn nhất của vật lý hạt: thứ bậc của khối lượng Neutrino. Do Neutrinos có khả năng thay đổi hình dạng và tồn tại hàng tỷ lần mỗi giây trong tất cả các vật chất, bao gồm cả cơ thể con người, thông tin về khối lượng của chúng có thể cung cấp dữ liệu quý báu về các quá trình trong vũ trụ sơ khai. Cùng với các nhà khoa học quốc tế, bao gồm các nhà nghiên cứu từ Pháp, Đức, Ý, Nga và Mỹ, các nhà vật lý Trung Quốc sẽ phân tích bức xạ của Neutrinos từ các nhà máy điện hạt nhân gần đó ở Quảng Đông trong vòng sáu năm. Bên cạnh việc quan sát Neutrinos từ Trái Đất, dự án JUNO cũng nhằm nghiên cứu Neutrinos từ Mặt Trời theo thời gian thực để có thêm cái nhìn sâu sắc về các quá trình trong mặt trời. Trong nửa cuối năm 2025, JUNO sẽ đi vào hoạt động và dẫn đầu cuộc đua quốc tế chống lại các cơ sở lớn hơn như Thí nghiệm Neutrino Ngầm Sâu (DUNE) ở Mỹ - một dự án đang đối mặt với sự chậm trễ và bội chi ngân sách do căng thẳng giữa Trung Quốc và Mỹ. Trước những khó khăn chính trị, các cơ quan Mỹ, trước đây hợp tác với JUNO, đã quyết định chuyển hướng nỗ lực của họ sang xây dựng DUNE. Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu Mỹ, được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia, vẫn tham gia vào dự án. Vương Dực Phương, nhà khoa học trưởng của JUNO, hy vọng rằng sự hợp tác khoa học này sẽ gửi đi những tín hiệu tích cực giữa căng thẳng địa chính trị. Sự toàn vẹn của dữ liệu thu thập được từ không gian trong nguyên tử có mức độ ưu tiên cao nhất. Máy dò hình cầu nặng 600 tấn của JUNO sẽ truyền các thông tin về đường đi của Neutrinos từ các nhà máy địa phương bằng điện tử tới các tổ chức đối tác ở Nga, Pháp và Ý. Thông qua việc sử dụng nhiều nhóm phân tích độc lập, độ chính xác của kết quả sẽ được đảm bảo.