近日物理学界捕捉到微中子无疑是重大突破，经过数十年努力，科学家终于成功捕捉到这几乎看不见的粒子，它们能穿透地球及其他物质却不受阻碍。成就来自德国海德堡马克斯‧普朗克核物理研究所（MPIK），使用仅重3公斤的探测器，成功检测到核反应堆产生的反微中子。
CONUS+实验最初设于德国布罗克多夫核电厂，2023年夏季搬迁至瑞士莱布施塔特核电厂（KKL），因测量条件更佳。搬迁及升级1公斤锗半导体探测器后，研究员就首次检测到称为相干弹性微中子─原子核散射（CEvNS）的稀有过程。
CEvNS过程微中子与原子核整体互动，而非与个别部分互动，增加检测到整个原子核微小反弹的可能性。研究员将之比喻为乒乓球撞击停止汽车，汽车几乎不动，但运动可检测。CONUS+探测器利用核反应堆产生的大量低能微中子观察。
CEvNS效应早在1974年就有人预测，但直到2017年才由COHERENT实验于粒子加速器首次确认。CONUS+实验成功在核反应堆观察到此效应，论文发表在《自然》期刊。
CONUS+探测器位于反应堆核心20.7米处，每秒超过10兆个微中子穿过每平方厘米表面。经2023年秋天至2024年夏天约119天测量，研究员从CONUS+数据提取395±106个微中子信号，与理论计算结果非常吻合。
成员之一克里斯蒂安·巴克博士表示：“我们成功确认CONUS+实验的灵敏度及检测反微中子与原子核散射的能力。”将来可能开发小型移动微中子探测器，以监测核反应堆热输出或同位素浓度。
CEvNS测量为粒子物理学标准模型基本物理过程提供独特见解。与其他实验相比，CONUS+测量减少核物理依赖，提高对标准模型以外新物理的灵敏度。CONUS+在2024年秋天已改配更大探测器，可获得更佳测量准确性。
发起人及论文作者之一林德纳教授强调：“CONUS+技术方法对发现新物理有极大潜力。”此突破性结果可能代表新微中子领域的开始。
（首图来源：Max-Planck-Institut für Kernphysik）
