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中微子

中微子

中微子（Neutrino），是轻子的一种，是构成物质世界的基本粒子之一，也是宇宙中最常见的粒子。常用符号ν表示，中微子是一种费米子（一种基本粒子，其自旋为 1/2）。到目前为止，还没有实验表明中微子具有非零磁矩。中微子不带电，质量极小，历史上很长一段时间内人们认为中微子质量为零，自旋为 1/2，并且以接近光速的速度运动，与其他物质相互作用微弱。已知的中微子共有三种类型，分别是电子型中微子、μ介子型中微子和τ子型中微子。对于每个中微子，还存在一个相应的反粒子，称为反中微子，反中微子与中微子的区别在于具有相反符号的轻子数和弱同位旋，以及右手性而不是左手性。

中微子与其它物质的相互作用很小，通常可以几乎不受阻碍地通过正常物质，因此很难被检测到。同时它的质量非常轻，以接近光速运动。传播速度快，是信息的绝佳载体，因此中微子在军事上用于雷达、通讯和武器。

中微子还用于超新星的观测，恒星在死亡时产生的一种现象，它会释放出大量的中微子，由于中微子几乎不受任何物质的影响，因此它们可以在很短的时间内从超新星到达地球，比光速还要快，科学家们通过观测这些中微子来研究超新星爆炸的过程和宇宙的演化。其中，高能中微子(一般认为能量大于1015eV为超高能，能量大于1018eV为极高能) 的发现为使用宇宙中微子进行天体物理测量铺平了道路，在研究宇宙线起源方面有重要应用。中微子研究有望发现超出标准模型的新物理，对研究宇宙演化、恒星形成、超新星爆发机制等有重要意义。

类型

已知的中微子共有三种类型，分别是电子型中微子、μ介子型中微子和τ子型中微子。中微子的类型来源于其产生方式，电子在弱相互作用过程中产生的中微子称为电子型中微子，μ介子推和τ子产生的中微子分别称为μ介子推型中微子和τ子型中微子，中微子振荡过程中三种中微子可以互相转变。

发现历史

发现过程

19世纪末对放射性的研究发现，在量子世界中能量的吸收和发射是不连续的，原子光谱以及原子核中放出的阿尔法射线和γ射线都是不连续的，这是由于原子核在不同能级间跃迁时释放的，符合量子世界的规律。但物质在β衰变过程中释放出的由电子组成的β射线的能谱却是连续的，而且电子只带走了总能量的一部分，还有一部分能量失踪了，物理学上著名的哥本哈根学派领袖尼尔斯·玻尔据此认为，β衰变过程中能量守恒定律失效。

1931年，沃尔夫冈·泡利为了解释β衰变中的能量和动量失踪的现象，根据守恒定律预言：应该存在着一种还不知道的极其微小的中性粒子带走了β衰变中那一部分能量和动量，当时泡利将这种粒子命名为“中子”。

1932年，詹姆斯·查德威克（James Chadwick）发现了一种具有较大质量的核子，并也将其命名为中子，因此获得了1935年诺贝尔物理学奖。同年7月，美籍意大利科学家恩里科·费米（Enrica Fermi）提出将泡利的“中子”正名为“中微子”（Neutrino）。1933年，费米提出的β衰变定量理论指出：β衰变就是核内一个中子通过弱相互作用衰变成一个电子、一个质子和一个反中微子。中微子只参与弱作用，具有最强的穿透力。

1942年，中国科学家王淦昌提出了一种利用轨道电子俘获检测中微子的可行方案（K俘获法）。

1952年，美国科学家雷蒙德·戴维斯（Raymond Davis Jr.）应用王淦昌提出的K俘获法，间接观测到了中微子的存在。

电子中微子

1956年，美国科学家柯温（Clyde Lorrain Cowan）和弗雷德里克·莱因斯（Reines Frederich）用核反应堆发出的反中微子与质子碰撞，第一次直接证实了中微子的存在。这项工作获得了1995年诺贝尔物理学奖。

μ中微子

1962年，美国科学家莱德曼·舒瓦茨（Melvin Schwartz）和斯坦伯格（Steinberger）在美国布鲁克海文国家实验室的加速器上用质子束打击铍靶的实验中发现中微子有“味道”的属性，证实与μ子相伴的μ子中微子和与电子相伴的电子中微子是不同的中微子。1963年，布鲁克海文的结果在欧洲核子中心和费米实验室被更高的统计结果所证实。

τ中微子

1975年，美国科学家佩尔（Martin L.Perl）等人在美国SLAC实验室的SPEAR正负电子对撞机上发现了一个比质子重两倍，比电子重3500倍的新粒子，其特性类似于电子和μ子。经过反复检验证明是在电子和μ子之外的又一种轻子，以希腊字母τ表示。因为中微子是轻子的“前辈”，τ轻子的发现理论上意味着τ中微子的存在，但由于τ中微子几乎没有质量，又不带电，且几乎不与周围物质相互作用，一直难寻踪迹。

1982年，美国费米实验室科学家用实验支持了τ子中微子存在的假设。

1989年，欧洲核子研究中心科学家证实τ子中微子应是最后一类中微子，但没有找到直接的证据。

1994年，加利福尼亚州大学的维多里奥·保罗内和费米实验室的拜伦·伦德博格提出了“τ子中微子直接观测器”的构想。

1996年，直接观测器在费米国家实验室建造完成。

从1997年起，54位来自美国、日本、希腊和韩国的科学家在费米实验室合作探测τ中微子，他们用粒子加速器制造一股可能含有τ中微子的中微子束，让中微子束穿过“τ中微子直接观测器”内一个约1米长，被两层感光乳剂夹着能够“记录”粒子与铁原子核的相互作用的铁板靶。τ轻子的痕迹被科学家拍摄下来，并在计算机中形成三维图像。据估算，几十万亿个τ中微子中只有1个与靶中的铁原子核相互作用并生成一个τ轻子，由此，科学家第一次找到了τ中微子存在的直接证据。

2000年7月21日，费米国家实验室宣布τ中微子存在这一重大成果。

近代研究

中微子是一种不带电的基本粒子，质量非常轻(小于电子的百万分之一)，以接近光速运动。中微子只参与非常微弱的弱相互作用，在自然界广泛存在，具有极强的穿透力。穿越地球直径厚度的物质，在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应，因此中微子的检测非常困难。但实际上，大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生，例如核反应堆发电（核裂变）、太阳发光（核聚变）、天然放射性（β衰变）、超新星爆发、宇宙射线等等。宇宙中充斥着大量的中微子，大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米300个。

1968年，美国物理学家雷蒙德·戴维斯等人在美国南达科他州的霍姆斯特克（Homestake）地下金矿的1500米深处搭起一个注满615吨四氯乙烯液体的巨大探测器。他计算出，通过储罐的高能中微子平均每月应形成20个原子，并开发了一种计算这些极其稀有原子的方法。在对储罐的监测超过25年中，他能够确认太阳产生中微子，但他发现的中微子一直比预测的要少，这种缺陷被称为太阳中微子问题。戴维斯的结果后来得到了小柴昌俊（Koshiba Masatoshi）的证实，小柴昌俊发现中微子在飞行中从一种类型变为另一种类型的证据，由于戴维斯的检测器只对一种类型敏感，所以那些已经切换类型的中微子逃脱了检测器的检测。

1998年超级神冈实验证明了中微子存在振荡现象，即曲一种中微子转变为另一种中微子，也称之为不同类型的中微子的混合。

1998 年日本超级神冈实验（Super-K）发现大气中微子存在振荡现象，即中微子在飞行中可以变成其他种类的中微子。

2001年，物理学家阿瑟·麦克唐纳（Arthur B. McDonald）的研究小组探测到了太阳发出的全部三种中微子，证实了太阳中微子在达到地球途中发生了相互转换，三种中微子的总流量与标准太阳模型的预言相符合，基本上解决了太阳中微子问题。

2002年，美国科学家雷蒙德·戴维斯（Raymond Davis Jr）和日本科学家小柴昌俊因为“在天体物理学领域做出的先驱性贡献”获得了诺贝尔物理学奖。

2003年，日本K2K实验用加速器证实大气中微子振荡。

2006年，美国MINOS实验进一步用加速器证实大气中微子振荡。

2012日3月8日，大亚湾中微子实验国际合作组宣布，发现第三种中微子震荡，并且测量到其震荡概率。

2015年，阿瑟·麦克唐纳和东京大学宇宙线研究所教授梶田隆章因观测到大气中微子的震荡现象获得了诺贝尔物理学奖。

中微子有大量谜团尚未解开，包括它的质量大小和起源、磁矩、混合参数θ13和CP破坏的大小等等，对中微子的研究远远超出了粒子物理的范畴，是粒子物理、天体物理、宇宙学、地球科学的交叉与热点学科。

物理性质

中微子是一种轻子，是自然界中最基本的粒子之一，共有三种：电子中微子、μ中微子、τ中微子。中微子不带电，质量极小，通常小于电子质量的一亿分之一，自旋为1/2，并且以接近光速的速度运动。由于中微子与其他物质的相互作用非常微弱，因此常被称为“隐身人”或“幽灵粒子”，这种特性使得中微子可以穿越地球和其他天体而不会受到阻碍。

质量

中微子质量极小，通常小于电子质量的一亿分之一，但在标准模型中中微子的质量为零。1956 年李政道和杨振宁预言弱作用宇称不守恒定律，即空间的左右不对称，很快被吴健雄用实验证实。实验发现在弱作用中宇称不仅不守恒，而且是最大破坏的，造成这一现象的原因实质是只存在左手螺旋度的中微子，不存在右手中微子，这只有中微子质量为零才能成立。然而，1998年日本超级神冈实验（Super-K）发现大气中微子存在振荡现象，即中微子在飞行中可以变成其他种类的中微子，与更早的太阳中微子失踪之谜，稍晚的 SNO（太阳中微子）、KamLAND（反应堆中微子）、K2K（加速器中微子）等实验的结果一起，形成了中微子振荡的坚实证据。中微子振荡说明中微子有质量，只不过它非常小，以至于现有技术还不能直接测出来。

相互作用

中微子与其他物质的相互作用极小，它们仅通过弱力的非常弱的相互作用与物质发生反应。因此，中微子是亚原子粒子中穿透力最强的粒子，能够穿过大量原子而不会引起任何反应。这些粒子中只有100亿分之一，在物质中传播的距离等于地球直径，与质子或中子发生反应。因此常被称为“隐身人”或“幽灵粒子”。中微子的探测器必须够大才能观测到足够数量的中微子，因此为了隔绝宇宙射线及其他可能的背景干扰，中微子的探测仪器时常设立在地底下。

自旋

中微子自旋为1/2，这意味着它有两种可能的状态：上旋态和下旋态，这些状态对应着不同的量子数，可以用来描述中微子的性质和行为。当一个中微子与其他粒子相互作用时，它的自旋状态会发生变化，从而影响相互作用的结果。例如在高能碰撞事件中，中微子可以与原子核或其他粒子相互作用，从而改变自身的自旋状态；中微子也可以与其他中微子相互作用，从而改变它们的自旋状态。

中微子只存在左手螺旋度的中微子（即它的自旋总是与运动方向相反），不存在右手中微子。

中微子的自旋可以影响它的磁矩。理论上认为，中微子可能具有磁矩，这意味着它会受到磁场的影响，然而这一理论尚未得到实验证实，科学家们仍在努力探索这一领域的更多细节。

电荷

中微子不带电，因为中微子不是由更小的基本粒子组成的复合粒子，而是由更基本的粒子组成的。这些基本粒子本身不带电，因此它们组合而成的中微子也不带电。中微子不带电的性质对于理解宇宙中的许多现象非常重要。因为中微子不带电，所以中微子不会受到电磁力，因此不会引起物质的电离。

米赫耶夫–斯米尔诺夫–沃尔芬斯坦效应（Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein effect）

米赫耶夫–斯米尔诺夫–沃尔芬斯坦效应（Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein effect，简称MSW效应）是中微子振荡现象中的一个效应，它解释了太阳中微子的失踪之谜。

反中微子（antineutrino）

反中微子（antineutrino）是中微子的反粒子，它们具有与中微子相反的电荷和自旋，1965年柯温(C.L.Cowan)和莱茵斯(F.Reines)利用核反应堆产物的β衰变产生反中微子。由于反中微子的质量非常小，且与物质相互作用的可能性极低，因此很难直接检测到它们。通过观察宇宙射线和核反应产生的中微子可以推断出反中微子的存在。反中微子在物理学中的重要性在于它们参与了许多基本粒子物理过程，例如中微子振荡、双β衰变等。

中微子振荡（Neutrino oscillation）

中微子振荡（Neutrino oscillation）是由理论物理学家布鲁诺·庞蒂科夫在1957年提出的一个量子力学现象，是指中微子在生成时所伴随的轻子（包括电子、μ子、τ子）味可在之后转化成不同的味而被测量出改变，当中微子在空间中传播时，测到中微子带有某个味的概率呈现周期性变化。

中微子振荡现象证明了中微子有质量，尽管质量极其小，但会影响宇宙的起源和演化。

电子型中微子转变为μ介子型中微子

这一振荡类型主要发生在地球表面附近，可以通过大气层中的中微子观测站进行测量。当一个电子型中微子在空气中运动时，它会与空气分子发生相互作用，并转化为另一种类型，这个新的中微子可以在大气层中运行一段距离后再次发生振荡，从而转变为μ介子型中微子。

电子型中微子转变为τ子型中微子

这一振荡类型发生在地球上空，可以通过卫星携带的中微子探测器进行测量。当一个电子型中微子从太空进入地球时，它会经过大气层中的空气分子并发生相互作用，这个新的中微子会在地球上空的高空区域运行一段距离后再次发生振荡，从而转变为 τ子型中微子。

μ介子型中微子转变为τ子型中微子

这一振荡类型发生在太空中，可以通过太空望远镜进行测量。当一个μ介子型中微子从太空中进入地球时，它会与大气层中的空气分子发生相互作用，这个新的中微子会在太空中运行一段距离后再次发生振荡，从而转变为 τ子型中微子。

手征性

中微子手征性是指中微子在空间中的旋转方向，中微子ν的手征性h=-1，反中微子ν⁻的手征性h=1，与粒子物理学中的其他粒子一样，中微子可以分为左旋和右旋两种类型。左旋中微子是通常所说的普通中微子，它们具有左手性的自旋，相比之下，右旋中微子被称为惰性中微子或假想中微子，因为它们的相互作用非常弱，因此很难被直接探测到。

中微子手征性的研究对于理解宇宙射线、太阳辐射以及中微子振荡等现象非常重要，通过研究中微子手征性，科学家们可以探索宇宙的基本物理规律，例如暗物质和暗能量的存在和性质。

来源

自然

太阳

太阳是中微子的一个重要来源，太阳内部发生的核反应会产生大量的电子型中微子。

超新星爆发

超新星爆发产生大量可被地球上探测器检测到的中微子。

宇宙射线

宇宙射线与大气层中的原子相互作用时会产生中微子。

人工

核反应堆和粒子加速器

通过制造的核反应堆和粒子加速器可以产生中微子。

观测

中微子探测器

中微子观测器是一种专门设计用于检测中微子的设备。中微子探测器通常包含大量的液体或气体，以及多个光电倍增管，当一个中微子进入探测器时，它会与内部的物质发生相互作用，并释放出一个或多个粒子，这些粒子可以触发光电倍增管发出信号，从而记录下来。

江门中微子实验探测器

江门中微子实验位于广东省江门开平市，是由中国科学院和广东省共同建设的大科学装置，以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数为主要科学目标，并进行其他多项科学前沿研究。

江门中微子实验2013年立项，2015年开工建设地下洞室。地下洞室于2021年年底顺利交付使用。截至2024年10月，江门中微子实验建设进入收官阶段，预计2025年8月正式运行取数，运行约30年。同年11月20日，随着最后一块光电倍增管模块安装完成，广东江门中微子实验探测器主体建成。

气球飞行实验

科学家们会在气球上搭载一台中微子探测器并将其升高到大气层中的高度，在此过程中探测器会遇到大量来自太空的中微子并记录下来。

深海观测站

深海中的水能够吸收大部分其他形式的能量，使中微子探测器更好地收集中微子，从而使中微子更加容易检测出来。

高能水下中微子望远镜

继在海拔4410米建设高海拔宇宙线观测站并发现银河系内存在大量“高能宇宙加速器”后，中国科学院高能物理研究所的科学研究团队计划将30立方公里规模的巨大探测器阵列，放到水深千米以下的海底或湖底。该计划名为高能水下中微子望远镜，以期从深水中遥望深空，解开宇宙线起源的“世纪之谜”。

著名中微子观测站

南极洲冰立方中微子天文台（IceCube Neutrino Observatory）

南极冰立方中微子天文台（IceCube Neutrino Observatory，简称为“冰立方”IceCube）是由美国国家科学基金会资助的，由86根装备了传感器的电缆所组成，这些电缆一头连在地表实验室中，另一头从冰洞向下延伸至2.5公里的深度。该天文台耗资2.79亿美元，是最大的中微子探测器，它的任务是去搜寻中微子。多国研究人员21日在美国《科学》杂志上说，他们利用埋在冰下的粒子探测器，首次捕捉到源自外的高能中微子，中微子天文学从此进入新时代。

萨德伯里中微子天文台（Sudbury Neutrino Observatory）

萨德伯里中微子天文台（Sudbury Neutrino Observatory）是一个位于加拿大安大略省2100米深的矿中的中微子探测器，根据高速中微子在水中运动产生的切伦科夫辐射探测中微子。萨德伯里中微子天文台于1999年5月正式启用，2006年11月28日关闭，但数据分析工作还在继续进行。

应用

军事

1988 年，美国著名的贾森（JASON) 国防顾问团就曾经对中微子产生和探测的军事应用价值进行了全面研究和评估，并给美国军方提供了详细的研究报告。由于中微子与物质的相互作用极小，对介质的穿透性很强，不易衰减，传播速度快，是信息的绝佳载体; 但另一方面，中微子的产生和探测也会变得困难，这一度延缓且限制了对中微子的应用。

中微子雷达

核反应会产生中微子，中微子可以轻易穿透各种障碍物，通过中微子信号的探测可以发展中微子雷达，实现对深海核潜艇和地下掩体核设施的探测和定位，以弥补电磁波雷达以及声纳在这些场景中的缺陷。有科学家研究通过探测中微子信号的强度来甄别核燃料浓缩的级别，如果是武器级核燃料，发出中微子的信号就可能更加强烈，因此该方法对发现大规模杀伤性武器非常有帮助。

中微子通信

高频电磁波的数据传输能力较高，但对海水的穿透能力很弱；低频电磁波虽然能穿透海水，但其数据传输能力很低；频率在几千赫兹之间的电磁波，信息传输速度可达到 70bit / s，但仅能穿透海面几米深；频率在100Hz 以下的电磁波，可以穿透海面100米深，但信息传输速度仅为1字节/ 分钟，并且信号中常常伴随着高噪音；这极大地限制了潜艇与地面指挥部的通信自由。核潜艇原本可以数月潜航于深海中，但为了与地面之间的通信，需要连接一根有线天线到接近海面处，这制约了核潜艇的航行深度和速度，增加了被发现的风险。中微子能够轻易穿透海水，以中微子作信息传播的载体可以高效地实现地面和潜艇之间的通信自由，能极大提升潜艇的战斗力。

中微子武器

中微子武器主要用于销毁敌人的核武库，利用高能加速器产生高能中微子束定向照射核材料，可以将核材料点燃和销毁。这种中微子武器采用的基本原理是中微子的弱相互作用性质：一方面，中微子可以轻易穿越地球屏障，并穿透核武库的所有保护层；另一方面，超高能量的中微子束流在传播过程中与周围的物质发生相对较强的相互作用，沿途产生大量强子，这些高能强子打到核弹头内的或元素后会触发核裂变反应，起到点燃核弹头的作用，从而使之熔化、蒸发或爆炸。

通讯

由于地球是球面且有表面建筑物、地形的遮挡，电磁波长距离传送要通过通讯卫星和地面站。而中微子可以以极小的损耗穿过地球，用高能加速器产生10亿电子伏特的中微子穿过地球时只衰减千分之一，因此将中微子束加以调制，就可以使其包含有用信息，在地球上任意两点进行通讯联系并且无需昂贵而复杂的卫星或微波站。

地球内部结构探测

中微子与物质相互作用截面随中微子能量的提高而增加，用高能加速器产生能量为一万亿电子伏以上的中微子束定向照射地层，与地层物质作用可以产生可对深层地层勘探的局部小“地震”，将地层一层一层地扫描。

中微子天文学

中微子天文学是天体物理学的一个分支，主要研究恒星上可能发生的中微子过程以及这些过程对恒星的结构和演化的作用。

探测太阳系外的天体

1987年，日本与美国研究人员捕捉到源自16.5万光年外一颗超新星爆发的24个低能中微子，后来他们因此获得诺贝尔物理学奖，自此以后，科学家再没有发现来自太阳系外的中微子。

太阳中微子实验

太阳每秒放出的总辐射能为 3.86×10尔格，其中绝大部分的能量由质子-质子反应产生，很小一部分由碳氮循环产生，这些反应中许多分支反应过程产生了中微子。

美国布鲁克黑文实验室的戴维斯等人在深矿井中进行了太阳中微子的实验，用大体积的四氯化二碳作靶，利用Cl俘获中微子的反应：ve+Cl→e +Ar，来探测太阳中微子。根据他们的研究，在恒星演化的早期和中期中微子的作用很小，直到恒星演化的晚期中微子的作用才变得重要，这时产生中微子的过程主要有以下几种：

第一种是尤卡过程：(Z﹐A )→(Z +1﹐A )+e +、 e +(Z +1﹐A )→(Z﹐A )+ve

第二种是中微子轫致辐射：e +(Z +1﹐A )→e +(Z﹐A )+ve+

第三种是光生中微子过程：

第四种是电子对湮没中微子过程：(e+为正电子)

第五种是等离子体激元衰变中微子过程：

超高能中微子

超高能中微子是指能量高于一般中微子的能量水平的中微子。超高能中微子的能量等级比一般的中微子高出数十亿倍以上，它们可以通过电磁辐射等方式获得能量，例如太阳射线、黑洞爆发等。

利用南极洲的冰立方中微子天文台，慕尼黑工业大学领导的国际研究团队发现活跃螺旋星系NGC 1068（也被称为Messier 77）是一个高能中微子辐射源。这一发现为使用宇宙中微子进行天体物理测量铺平了道路，有助于解决宇宙最高能量粒子射线的起源，并有助于解开关于宇宙射线和暗物质的谜团。

高能中微子望远镜项目

高海拔宇宙线观测站（LHAASO）的研究成果发现12个超高能γ射线源，表明银河系内部存在着大量拍电子伏加速器（PeVatron），但国内外科学家目前还无法确认这些超高能伽马射线是否为强子起源，因此LHAASO项目首席科学家曹臻研究员提出了高能中微子望远镜项目，计划在水深千米以下，建设30立方公里的立体探测器阵列，以期实现对来自这些超高能伽马射线源的中微子探测。2023年2月9日至14日，中国科学院高能物理研究所高能中微子望远镜研究团队在南海西沙海域顺利完成深海测试工作，标志着高能中微子望远镜项目的预研工作取得了重要的实质性进展。

超新星的观测

恒星在死亡时产生的一种现象，它会释放出大量的中微子，由于中微子几乎不受任何物质的影响，因此它们可以在很短的时间内从超新星到达地球，比光速还要快，科学家们通过观测这些中微子来研究超新星爆炸的过程和宇宙的演化。

1987年2月23日，一位加拿大天文学家在大麦哲伦星系中发现了一颗5等星，它很快就被证实是一颗超新星，立即在国际天文界引起了轰动，这颗超新星很快被命名为1987A，它是400年来最亮的一次超新星爆发，是20世纪最大的天体物理事件之一。超新星SN1987A 爆发后，日本的神冈探测器和美国的IMB探测器分别探测到12个和8个中微子，这是人类第一次在地球上探测到超新星中微子的信息，开创了中微子天体物理学。

超新星在其核塌直至自我剧烈爆炸过程中会产生大量的各种不同味的中微子和反中微子，最终会形成中子星或者黑洞，这种类型超新星爆发过程中产生的能量几乎就是内核的总引力能，其中产生的中微子带走大概其总能量的 99%，而超新星爆发消耗的能量大约只有1%，如此多的中微子主要产生于两次爆炸中，第一次爆炸持续时间仅仅几毫秒，通过原子核俘获电子和反贝塔衰变产生大量电子中微子；第二次爆炸持续时间较长，大约10秒，通过正负电子对湮灭、电子 - 核子轫致辐射、核子 - 核子轫致辐射、等离子体衰变、光子湮灭等5种类型的粒子核反应产生大量各种不同味的中微子。