JUNO实验的现状与展望

确定中微子质量层级（即$\nu _3$中微子质量本征态比$\nu _1$和$\nu _2$质量本征态更重还是更轻）是标准模型轻子 sector 中尚未确定的基本方面之一。此外，质量层级的确定将对探索中微子本质（Dirac或Majorana质量项）以构建味理论产生影响。江门地下中微子观测站（Jiangmen Underground Neutrino Observatory, JUNO）是一个在建的反应堆中微子实验，位于中国南方江门开平，由大型液体闪烁体探测器（直径35.4米的球体）、外围18000个大型光电倍增管和25000个小光电倍增管、一个水切伦科夫探测器以及一个顶部径迹探测器组成。其大活跃质量（20 kton）和前所未有的能量分辨率（1 MeV处3%）将能够以良好灵敏度确定中微子质量层级，并将中微子混合参数$\theta _{12}$、$\Delta m^2_{21}$和$\Delta m^2_{ee}$精确测量到低于1%的水平。此外，大型液体闪烁体探测器将允许探索质量层级确定之外的物理，特别是在天体粒子物理等许多其他课题上，如超新星爆发与弥散超新星中微子、太阳中微子、大气中微子、地球中微子、核子衰变、间接暗物质搜寻以及若干额外的奇异搜寻。本文描述JUNO实验的现状与展望，并重点介绍其主要物理目标及其他可能的物理案例。