Reactor antineutrino anomaly in light of recent flux model refinements
我们研究的反应堆反中微子异常的地位,根据最近的反应堆通量模型得到的转换和求和方法。我们提出了一个新的改进的计算IBD产量的标准Huber-Mueller(HM)模型和那些新的模型。我们发现,反应堆的速率和燃料演变的数据是一致的库尔恰托夫研究所(KI)的转换模型的预测和与Estienne-Fallot(EF)求和模型,导致一个合理的强大的消亡反应堆反中微子异常。我们发现,几个拟合优度测试的结果有利于KI和EF模型比其他模型,我们认为。我们还讨论了新的反应堆通量模型的影响,短基线中微子振荡由于活跃的无菌振荡。我们发现,反应堆数据给出的上限活性无菌中微子混合,是不是很不同的反应堆通量模型正在考虑中,并在紧张局势与镓异常,已刷新了最近的结果最好的实验所需的大混合。
2022-03-23 hep-ex hep-ph
Shifts of neutrino oscillation parameters in reactor antineutrino experiments with non-standard interactions
我们讨论了反应堆中中微子产生和探测过程中的非标准相互作用(NSIs)反中微子振荡。通过将NSI参数分别分解为产生过程和探测过程的平均值和差值,计算了中微子振荡几率。平均部分引起中微子混合角从其真实值的恒定偏移,并且差异部分可以产生对初始质量平方差异的能量(和基线)依赖性校正。我们强调,只有移动的质量平方差是可测量的反应堆反中微子实验。以江门地下中微子观测站为例,分析了NSI对中微子标准测量的影响以及NSI参数的约束程度。
2015-03-20 hep-ex hep-ph
KATRIN bound on 3+1 active-sterile neutrino mixing and the reactor antineutrino anomaly
本文给出了从KATRIN实验的第一批结果中得到的3+1活动-无菌中微子混合的界。我们表明,KATRIN数据扩展美因茨和Troitsk绑定到更小的值的$Δ{m}^2_{41}$大混合,并提高了排除大$Δ{m}^2_{41}$解决方案的Huber-Muller反应堆反中微子异常。我们还表明,美因茨,特罗伊茨克,和KATRIN氚实验和Bugey-3,近地天体,PROSPECT和DANSS反应堆光谱比测量的结合不包括在($\sin^2\!2\vartheta_{ee},Δ{m}^2_{41}$)平面的休伯-穆勒反应堆反中微子异常所允许的大部分区域。考虑到两个新的计算反应堆中微子通量,我们表明,一个,预测较低的$^{235}\text{U}$中微子通量,与氚和反应堆光谱比测量,而另一个导致一个更大的张力比休伯-穆勒预测。我们还表明,结合反应堆光谱比和氚测量不利于中微子-4指示大活性无菌混合。最后讨论了镓中微子异常的约束条件。
2020-03-23 hep-ex hep-ph
Neutrino Mass Hierarchy Determination Using Reactor Antineutrinos
在早期研究的基础上,我们研究了确定中微子质谱类型的可能性(即,“中微子质量等级”)在一个高统计反应堆电子反中微子实验与一个相对较大的KamLAND类探测器和60公里的最佳基线。我们系统地分析了傅立叶正弦和余弦变换(FST和FCT)的模拟反应堆反中微子数据参考其特定的质量等级相关的功能在文献中讨论过。我们还对模拟反应堆电子反中微子事件谱数据对中微子质量体系的灵敏度进行了分箱χ^2分析,并特别确定了探测器和实验的特征(能量分辨率、可见光能量阈值、曝光、系统误差、数据分箱等),这将使我们能够获得重要的信息,甚至确定中微子质谱的类型。我们发现,如果\sin^2 2θ 13}足够大,\sin^2 2θ 13} \gtap 0.02,则对感兴趣的设置的要求是非常具有挑战性的,但并非不可能实现。
2011-03-03 hep-ex hep-ph
Present and Future Experiments in Non-equilibrium Reactor Antineutrino Energy Spectrum
近年来在低能反中微子实验中所做的大量工作要求进一步系统地研究反应堆反中微子谱作为这些实验的基础。我们考虑了当代反中微子实验中反应堆反中微子辐射和乏燃料中剩余反中微子辐射的非平衡效应。
2005-08-23 hep-ph
Comment on Phys. Rev. Lett. 108, 191802 (2012): "Observation of Reactor Electron Antineutrino Disappearance in the RENO Experiment"
RENO实验最近报道了反应堆电子反中微子的消失,与中微子振荡一致,具有4.9个标准偏差的显著性。在远探测器中观测到的反中微子数量与预期数量的比值为R=0.920 +-0.009(stat)。+-0.014(系统)对应于sin ^2 2 θ 13 = 0.113 +-0.013(stat.)+-0.019(系统),使用仅速率分析。在这封信中,我们重新分析了数据,我们发现比率R=0.903 +-0.01(stat.),得到sin ^2 2 θ 13 = 0.135。此外,我们还发现,sin^2 2 θ 13的测量仍然依赖于4 MeV以上的瞬发高能束缚,这与基于中微子振荡的预期相反。
2012-05-25 hep-ex hep-ph
The Reactor Antineutrino Anomaly
最近,新的反应堆反中微子谱已经提供了235 U,239 Pu,241 Pu和238 U,增加了约3%的平均通量。为了更好地近似,这种重新评估适用于所有的反应堆中微子实验。在反应堆-探测器距离<100 m的已发表实验的合成导致观测事件率与预测率之比为0.976(0.024)。在我们的新通量评估中,该比值变为0.943(0.023),导致在98.6% C.L.时偏离1。我们称之为反应堆反中微子异常我们的结果与第四个非标准中微子状态的存在驱动中微子振荡在短距离的兼容性进行了讨论。对反应堆数据、镓太阳中微子校准实验和MiniBooNE中微子数据的综合分析不支持99.8%C. L.处的无振荡假设。振荡参数使得|增量m_{new} ^2|>1.5 eV^2(95%)和sin^2(2θ_{new})=0.14(0.08)(95%)。对θ 13中微子混合角的约束条件进行了修正。
2011-03-23 hep-ex hep-ph
On Search for New Physics in Nonequilibrium Reactor Antineutrino Energy Spectrum
给出了含时反应堆反中微子能谱的计算。本文讨论了反应堆反中微子通量中中微子磁矩和中微子振荡灵敏搜索的有关问题。
2001-10-02 hep-ph
Statistical Significance of Reactor Antineutrino Active-Sterile Oscillations
我们对近地天体、DANSS、Bugey-3和PROSPECT短基线反应堆实验数据分析中使用的$χ^2$检验统计量的统计分布进行了蒙特卡罗计算。我们表明,NEOS和DANSS迹象的统计意义,有利于活跃的无菌中微子振荡是小于与通常的方法的基础上$χ^2$分布。在对四个实验数据的综合分析中,我们发现活跃-惰性中微子振荡的统计显著性从$2.4σ$降低到$1.8σ$。
2020-05-16 hep-ex hep-ph
Measuring of fissile isotopes partial antineutrino spectra in direct experiment at nuclear reactor
研究了直接测量法获得核反应堆反中微子能谱的方法。我们设想用反中微子能谱提取的方法从Rovno实验的反β衰变正电子能谱中分离出裂变同位素的部分能谱。这使得形成整个核反应堆谱的部分反中微子谱的准确性得到提高。这对分析反应堆堆芯燃料成分很重要,可用于不扩散目的。
2009-02-22 hep-ph
First Double-Chooz Results and the Reactor Antineutrino Anomaly
通过对Bugey-4测量的初始反中微子通量进行归一化处理,研究了反应堆反中微子异常所隐含的短基线反连续性消失对theta_{13}的双谱线测量的可能影响。我们发现,只有当Δ m^2_{41}大于约3 eV^2时,这些影响才可以忽略不计,并且由Double-Escherz合作获得的theta_{13}值才是准确的。对于较小的Δ m^2_{41}值,短基线振荡在Bugey-4上没有完全平均,反应堆反中微子异常引起的不确定性可能与本征双中微子不确定性具有相同的数量级。
2011-11-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Revival of the Reactor Antineutrino Anomaly
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
使用2023年法国研究组发布的最新反应堆反中微子通量模型,重新评估反应堆反中微子异常,发现异常水平回升至2.2σ,并与镓异常等数据存在3.8σ的张力,但通过扩大镓不确定性可将张力降至1.3σ。
2026-06-03 hep-ex hep-ph
Inverse Beta Decay in a Nonequilibrium Antineutrino Flux from a Nuclear Reactor
考虑了反应堆运行期间反应堆反中微子能谱在逆β衰变阈值以上趋于平衡的演化和反应堆停堆后剩余反中微子辐射的衰变。我们发现,在一定条件下,这些过程可以发挥重要作用的实验寻求中微子振荡。
2001-10-23 hep-ph
Model-Independent Determination of Isotopic Cross Sections per Fission for Reactor Antineutrinos
模型无关的反应堆同位素截面每次裂变的反应堆反中微子数据的全球拟合确定从高浓缩铀(HEU)反应堆率,低浓缩铀(LEU)反应堆率,和反应堆燃料演化数据。考虑到低浓铀堆数据中$^{239}\rm{Pu}$和$^{241}\rm{Pu}$裂变分数之间的隐式准线性关系,得到了可裂变同位素$^{235}\rm{U}$、$^{238}\rm{U}$和Pu的反β衰变(IBD)产额及其关联式。数据驱动的同位素IBD产量提供了一个异常的反应堆同位素截面每裂变,其中预期的反应堆IBD产量的精度优于1%的模型,可以实现为未来的实验。
2022-03-10 hep-ex hep-ph nucl-th
Determination of Neutrino Mass Hierarchy and Theta_13 with a Remote Detector of Reactor Antineutrinos
本文描述了一种通过远程探测核反应堆中的反中微子来确定中微子质量谱和θ_13的方法。该方法利用一个10-kt蒸发液体探测器,在距离反应堆复合体50-64公里处测量涉及nu_3的质量平方差,暴露一(十)年,条件是sin 2(2 θ_13)>0.05(0.02)。我们的技术应用傅立叶变换的事件率作为中微子飞行距离的函数的能量。在delta-m2的相关范围上扫描解析delta-m2_31和delta-m2_32的单独光谱峰。对于正常(反向)层级,delta-m2_31的绝对值大于(小于)delta-m2_32的绝对值。这种稳健的方法要求探测器能量分辨率为3.5%除以闪烁能量的平方根。
2008-08-30 hep-ex hep-ph
Search for the Neutrino Magnetic Moment in the Non-Equilibrium Reactor Antineutrino Energy Spectrum
研究了典型核反应堆反中微子能谱在反应堆开启期间的时间演化和停堆后剩余反中微子能谱的衰减。我们发现,通过弱和磁性${\widetilde ν}_{e},e$散射过程产生的软反冲电子谱的相关变化可以发挥重要作用,在当前和计划的中微子磁矩在反应堆的搜索。
1999-05-19 hep-ph
Reactor as a Source of Antineutrinos: Thermal Fission Energy
深入了解反应堆作为反中微子源的特性,对于进一步研究中微子的基本性质是必要的。分析了反应堆热功率与堆芯链式裂变反应速率之间的关系。
2004-10-07 hep-ph
Search for Sub-eV Sterile Neutrinos in the Precision Multiple Baselines Reactor Antineutrino Oscillation Experiments
根据对中微子振荡的不同影响,MNSP矩阵中的么正性破坏可分为直接么正性破坏和间接么正性破坏,它们分别由轻、重惰性中微子的存在引起.其中亚电子伏特的惰性中微子是最有趣的。本文研究了在500米、2公里和60公里三个不同基线的精密反应堆反中微子振荡实验中寻找亚电子伏惰性中微子的可能性。我们发现,在反应堆实验中得到的反中微子的生存概率是敏感的,只有直接的么正性破坏,并提供非常集中的敏感性的两个参数$θ^{}_{14}$和$Δm^{2}_{41}$。如果这种轻惰性中微子确实存在,则可以通过在所有三个基线上的组合速率分析获得活跃-惰性混合角$θ^{}_{14}$,并通过对L / E谱进行傅里叶变换获得质量平方差$Δm^{2}_{41}$。当然,要使这种测量成功,高能量分辨率和大的统计数据都是至关重要的。
2015-08-14 hep-ex hep-ph
Terrestrial matter effects on reactor antineutrino oscillations at JUNO or RENO-50: how small is small?
我们仔细研究,在分析和数值方法,如何小的地球物质的影响可以在一个给定的中基线反应堆反中微子振荡实验,如朱诺或RENO-50。以正在进行的JUNO实验为例,我们指出,在未来的数据分析中,考虑地球物质效应可能会使中微子质量排序测量的灵敏度降低Δχ^2_{ \rm MO} \simeq 0. 6,而忽略这种效应可能会使味混合角θ_{12}和中微子质量平方差Δ_{21}的最佳拟合值偏移1σ ~ 2σ.此外,初步估计表明,2σ灵敏度的建立地球物质的影响,可以实现约10年的数据在JUNO的帮助下,一个适当的近探测器的实施。
2016-05-15 hep-ex hep-ph
ERNIE: A Reactor Antineutrino Inverse Beta Decay Event Generator
本研究提出了名为ERNIE的反应堆反中微子事件产生程序,采用蒙特卡洛方法生成核反应堆电子反中微子及逆β衰变事件,支持多种能谱模型与燃耗导致的能谱时间演化模拟,输出可直接用于GEANT 4等探测器模拟。
2023-11-10 hep-ph
Reactor antineutrino flux and anomaly
本文综述反应堆反中微子反常(RAA)的研究进展,指出当前实验与模型的相关进展更支持Huber-Mueller模型缺陷是RAA的起源,而非轻惰性中微子假说,未来需更多研究探明其根源以实现精准预测。
2024-02-22 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutron capture and the antineutrino yield from nuclear reactors
我们确定了一个新的,通量相关的修正反中微子光谱在核反应堆中产生的。某些衰变链产生反中微子的核素的丰度高于反β衰变的阈值,与绝大多数产生反中微子的核素不同,它们的衰变率与裂变率直接相关。我们已经确定了这些所谓的非线性核素中的四种,并确定它们在低于3.2MeV的低能量下导致反中微子过剩,这取决于反应堆热中子通量。我们开发了一个分析模型的校正的大小,并将其与各种真实的现有反应堆的详细反应堆模拟的结果进行比较,跨越3个数量级的中子通量。在典型的压水反应堆中,所得到的校正可以达到低能通量的0.9%,这在大小上与其他已知的来自乏核燃料的低能校正和非平衡校正相当。对于舰用反应堆,非线性校正可达10%。
2015-10-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
Reevaluating Reactor Antineutrino Anomalies with Updated Flux Predictions
使用两个更新的预测裂变产生的反中微子通量的核反应堆中存在的不育中微子的提示重新检查。这些新的预测分歧,在他们的偏好率赤字异常,相对于以前的分析,但异常的比例测量反中微子光谱仍然存在。我们评论即将进行的实验和他们的能力,探测的首选区域的无菌中微子参数空间中的电子中微子消失通道。
2019-09-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Nonstandard interaction effects on neutrino parameters at medium-baseline reactor antineutrino experiments
精确测量轻子混合参数和确定中微子质量等级是即将进行的中基线反应堆反中微子实验,如JUNO和RENO-50的主要目标。在本工作中,我们研究了非标准中微子相互作用(NSIs)对测量{sin^2 theta_{12},Δ m^2_{21}}和{sin^2 theta_{13},Δ m^2_{31}}的影响,以及在中基线反应堆实验中,通过假设一个典型的实验装置,对中微子质量等级的灵敏度。结果表明,如果NSI参数varepsilon_{e mu}或varepsilon_{e tau}在最乐观的情况下大到2%,则可以在大于3 sigma的水平上排除真实的混合参数sin^2 theta_{12}。然而,NSI效应的发现范围很小,并且关键取决于CP破坏阶段。最后,我们表明,NSI效应可以提高或降低正常和倒置中微子质量等级之间的JUNO和RENO-50实验的辨别能力。
2014-09-23 hep-ex hep-ph
Precise Determination of the U-235 Reactor Antineutrino Cross Section per Fission
我们认为反应堆反中微子异常是由于一个或多个$^{235}\text{U}$,$^{238}\text{U}$,$^{239}\text{Pu}$,和$^{241}\text{Pu}$反应堆反中微子通量的错误计算的可能性。从数据的拟合中,我们获得了每次裂变$^{235}\text{U}$截面的精确确定$σ_{f,235} = ( 6.33 \pm 0.08 ) \times 10^{-43} \, \text{cm}^2 / \text{fission}$,该值比计算值更精确,但与$2.2σ$的计算值不同。其他通量的每次裂变的截面具有很大的不确定性,实际上它们的值不能由拟合确定。我们的结论是,这是很有可能的,至少$^{235}\text{U}$通量的计算必须修改。
2017-02-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
Tests of Lorentz and CPT Violation in the Medium Baseline Reactor Antineutrino Experiment
在标准模型扩展(SME)的框架下,对中基线反应堆反中微子实验中的洛伦兹破坏和CPT破坏进行了检验。利用光谱畸变和恒星变差两种方法推导了洛伦兹破坏系数的极限。以江门地下中微子观测站(JUNO)为例,对LV系数的灵敏度进行了数值分析,与目前反应堆反中微子实验的极限值相比,LV系数的灵敏度提高了两个数量级以上。
2014-11-21 hep-ph
Cerium ruthenium low-energy antineutrino measurements for safeguarding military naval reactors
最近达成的将核潜艇反应堆和技术从两个核武器国家转让给一个无核武器国家的协议(AUKUS协议)凸显了国际保障措施中一个尚未解决的问题:如何在核潜艇上保护海军反应堆燃料。扩大现有保障监督技术和做法的提议由于需要国际文职视察员进入潜艇内部和反应堆舱而变得复杂,这引起了国家安全方面的关切。在本文中,我们表明,在潜艇巡逻之间,使用低能反中微子反应堆关闭方法对潜艇推进反应堆实施保障措施,可以绕过对船上访问的需要。我们发现,利用逆β衰变,探测器可以及时和高度保证潜艇的核堆芯没有被转移(质量约100公斤),其浓缩水平也没有改变(质量约10吨)。
2021-11-05 hep-ex hep-ph nucl-ex
Determining reactor fuel type from continuous antineutrino monitoring
我们调查的能力的反中微子探测器,以确定燃料类型的反应堆。一个假设的5吨反中微子探测器被放置在离堆芯25米的地方,测量堆芯中裂变碎片发射的反中微子的光谱形状和速率,测量周期为90天。我们的研究结果表明,四种主要的燃料类型可以区分的裂变分数在辐照时间的变化,在95%的真阳性检测概率。此外,我们还证明了反中微子可以识别武器级混合氧化物(MOX)燃料将平均减少到反应堆级MOX的燃耗,从而保证钚处置目标得到满足。此外,我们还调查了有目的地从混合氧化物燃料和低浓铀燃料混合物中转移钚的去除方案。最后,我们讨论了我们的分析是如何影响的光谱失真约6MeV的商业动力反应堆测量的反中微子光谱中观察到的。
2016-12-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Impact of reactor antineutrinos on the neutrino floor in low-mass WIMP-like dark matter searches
National Institute of Science Education and Research, an OCC of Homi Bhabha National Institute(印度科学教育与研究国家研究所,霍米·巴巴国家研究所的附属机构)
研究评估了反应中微子对低质量WIMP暗物质搜索中微子底板的影响,发现近距反应堆可显著降低探测灵敏度。
2025-11-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Origin of Reactor Antineutrino Anomaly
针对2011年发现的反应堆反中微子反常(观测反β衰变率低于理论预期),本文提出原子核β衰变会产生右手和左手反中微子,而现有转换过程仅对应右手反中微子,解释了理论与实验的差异。
2025-04-15 hep-ex hep-ph nucl-th
Neutrino mass hierarchy determination at reactor antineutrino experiments
中微子混合角$θ_{13}$在反应堆反中微子实验中得到精确测量后,中微子质量等级是中微子物理学中最重要的未决问题之一。江门地下中微子观测站(JUNO)是在不考虑物质效应的情况下测定中微子质量等级(MH)的观测站。JUNO站点位置经过优化,以获得质量等级测定的最佳灵敏度。JUNO将在地下700米的实验室中使用20千吨液体闪烁体探测器。出色的能量分辨率和PMT覆盖范围将为我们提供前所未有的机会,以达到3-4 $σ$精度。本文将介绍JUNO探测器的设计和仿真工作。此外,另一个中程反应堆反中微子实验RENO-50也将进行类似的测量。在这些实验的努力下,很有可能在未来10年内确定中微子质量等级。
2016-04-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
An estimate of theta_14 independent of the reactor antineutrino flux determinations
在以前的论文[Phys. Rev. D 83,113013(2011)]中,我们已经表明太阳扇区数据(太阳和KamLAND)对参数θ_14敏感,编码电子中微子与第四个(基本上)无菌质量本征态的混合物。在这项工作中,我们证明,这样的数据更喜欢一个非零值的θ_14,这种偏好是完全退化的非零θ_13。在这份报告中,我们展示了最近从全球中微子数据分析中出现的θ_13> 0的证据,如何解除这种简并不利于无菌中微子混合的情况。通过从我们的分析中排除来自反应堆实验的总速率信息,我们将我们的结果与对它们的通量归一化的任何假设解开。通过这种方式,我们确定了在90% C. L.时sin ^2(θ_14)< 0.04的稳健上限。
2012-03-08 hep-ex hep-ph
Probing unitarity violation of lepton flavor mixing matrix with reactor antineutrinos at JUNO and TAO
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
JUNO和TAO通过分析反应堆反中微子事件率探测轻子味混合矩阵单位性破坏
2026-01-19 hep-ex hep-ph
Antineutrino Background from Spent Fuel Storage in sensitive Searches for theta_13 at Reactors
近年来讨论较多的大气质量参数区域中反中微子振荡的灵敏搜索是基于两个(或多个)探测器(远的和近的)测量的反β衰变正电子谱的精确比较,所述探测器位于例如距反应堆~1000 m和~100 m处。我们发现,从储存的辐照燃料中发射的反中微子可以不同地扭曲在远探测器和近探测器中测量的正电子谱的软部分,从而模仿(或隐藏)振荡信号
2004-12-03 hep-ph
The reactor antineutrino spectrum calculation
本文介绍了新的裂变同位素($^{235}$ U,$^{238}$ U,$^{239}$ Pu和$^{241}$ Pu)的反中微子能谱计算。在求和法的基础上,建立了玩具模型。结果表明,总反中微子数是保守的框架内给定的数据库上的单个片段的产量。通过对反中微子能谱形状的分析,指出任何给出的反中微子能谱都应满足反中微子总数守恒。
2021-01-06 hep-ph nucl-ex nucl-th
Inverse-square law violation and reactor antineutrino anomaly
我们讨论了一种可能性,即所谓的反应堆反中微子异常可以,至少部分地,通过应用量子场论的方法来解释中微子振荡,特别是预测一个小的偏离经典平方反比定律在短,但宏观的中微子源和探测器之间的距离。对反应堆数据进行了广泛的统计分析,以检查这种推测。
2015-07-16 hep-ex hep-ph nucl-ex
Sterile Neutrinos and the Global Reactor Antineutrino Dataset
我们提出了截至2019年秋季的可用反应堆反中微子数据集的全球拟合结果,以确定全球对第四个无菌中微子的偏好。我们分别考虑了测量积分逆β衰变(IBD)率的实验和测量IBD事件在一个或多个位置的能谱的实验。使用的软件是新开发的GLoBES fit工具集,该工具集基于公开可用的GLoBES框架,并将作为开放源码软件发布。
2020-06-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Towards a Sub-percent Precision Measurement of $\sin^2θ_{13}$ with Reactor Antineutrinos
在未来的十年里,测量中微子混合参数\ensuremath{\sin^2θ_{13}}到亚百分比的精度水平可能是PMNS矩阵精确酉检验的必要条件。在这项工作中,我们讨论了这样的测量与反应堆反中微子的可能性。我们发现,一个单一的液体闪烁体探测器在合理的规模可以实现这一目标。我们建议在距离具有类似JUNO覆盖层的反应堆约2.0 km处安装一个能量分辨率为$\sim10$的探测器。积分亮度要求约为150~ ${\rm kton}\cdot {\rm GW}\cdot {\rm year}$,相当于台山堆等9.2 GW火电机组附近4~kton探测器4年的运行量。与以前的$θ_{13}$实验不同,单探测器测量更倾向于使基线偏离振荡最大值,而远近相对测量可以抑制系统的不确定性,特别是速率的不确定性,最佳基线位于第一个振荡最大值约1.8 km处。在低统计量$\lesssim 10$ ~ ${\rm kton}\cdot {\rm GW}\cdot {\rm year}$时,速率不确定性占主导地位,最佳基线约为1.3~km。在统计量较高时,谱形不确定性占主导地位,最佳基线向2.0 km左右移动。当积分亮度达到$10^6$ ~ ${\rm kton}\cdot {\rm GW}\cdot {\rm year}$时,最佳基线为$\sim 2.0$ ~km。我们认为TAO实验将提高我们对谱形不确定性的认识…
2023-03-10 hep-ex hep-ph
Precise Determination of the U-235 Reactor Antineutrino Cross Section per Fission
我们调查的反应堆反中微子通量从$^{235}\text{U}$,$^{238}\text{U}$,$^{239}\text{Pu}$,和$^{241}\text{Pu}$的裂变产物的衰变可能是负责反应堆反中微子异常,如果异常是由于反中微子通量的错误计算。我们发现,这是很有可能的,至少$^{235}\text{U}$通量的计算必须修改。从数据的拟合中,我们获得了每次裂变$^{235}\text{U}$截面的精确确定$σ_{f,235} = ( 6.33 \pm 0.08 ) \times 10^{-43} \, \text{cm}^2 / \text{fission}$,该值比计算值更精确,但与$2.2σ$的计算值不同。其他通量的每次裂变的截面具有很大的不确定性,实际上它们的值不能由拟合确定。
2016-11-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
Analysis of the Daya Bay Reactor Antineutrino Flux Changes with Fuel Burnup
本文研究了大亚湾核电站最近的反中微子通量和谱随反应堆燃料燃耗变化的结果。我们发现,目前的模型预测和大亚湾的结果之间的差异可以追溯到原始测量的$^{235}$ U/ $^{239}$ Pu比的裂变β谱,被用作预期的反中微子通量的基础。反中微子谱的分析是基于所有裂变碎片β衰变的总和,使用核数据库的输入,解释了大亚湾演变数据中看到的所有功能。然而,这种求和方法仍然预测异常。因此,我们的结论是,目前还没有足够的信息来使用反中微子通量的变化,以排除可能存在的不育中微子。
2017-07-24 hep-ex hep-ph nucl-ex
Diagnosing the Reactor Antineutrino Anomaly with Global Antineutrino Flux Data
我们已经研究了新的大亚湾,双中微子,和RENO测量的反应堆反中微子通量数据的全球拟合的各种假说的反应堆反中微子异常的起源的影响。在比较RENO和大亚湾测量的反β衰变(IBD)产额与$^{239}$钚裂变分数,我们发现不同水平的精度在测量的时间积分产额和产额斜率,但类似的中心值,导致适度增强同位素IBD产额测量在两个数据集的联合拟合。在没有无菌中微子振荡的情况下,与所有β转换同位素的常见错误建模相比,对所有测量的全局拟合现在为特定裂变同位素的错误建模提供了3σ偏好。如果考虑无菌中微子振荡,则整体IBD产额拟合在包含振荡和排除振荡的假设之间没有实质性的偏好:相对于假设$^{235}$ U、$^{238}$ U和$^{239}$ Pu被错误预测的模型,包含无菌中微子振荡和不正确的$^{235}$ U或$^{239}$ Pu通量预测的混合模型仅在1-2σ处受到青睐。
2019-01-07 hep-ph
Improved Determination of the $^{235}\text{U}$ and $^{239}\text{Pu}$ Reactor Antineutrino Cross Sections per Fission
本文给出了反应堆反中微子率与大亚湾$σ_{f,235}$和$σ_{f,239}$测量的组合拟合结果。组合拟合导致更好地确定每次裂变的两个截面:以$10^{-43} \, \text{cm}^2 / \text{fission}$为单位的$σ_{f,235} = 6.29 \pm 0.08$和$σ_{f,239} = 4.24 \pm 0.21 $,其各自的不确定度约为$1.2\%$和$4.9\%$。由于每个裂变的理论截面的偏差分别为$2.5σ$和$0.7σ$,我们得出结论,如果反应堆反中微子异常不是由于活跃的无菌中微子振荡,它很可能是可以解决的$^{235}\text{U}$反应堆反中微子通量的重估。然而,具有较大不确定性的$^{238}\text{U}$、$^{239}\text{Pu}$和$^{241}\text{Pu}$通量也可能与理论预测显著不同。
2017-08-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
Antineutrino reactor safeguards - a case study
反中微子作为反应堆保障措施的一种手段已经提出了30多年,在中微子探测方面取得了令人印象深刻的实验进展。在本文中,我们进行,第一次,反中微子保障措施的应用到一个现实世界的情况下,在1994年的朝鲜核危机的案例研究。我们得出的检测极限,部分或全部核心放电在1989年的基础上,实际原子能机构的保障访问,并发现,两个独立的方法会产生积极的证据,第二个核心具有很高的信心。为了推广我们的研究结果,我们提供了详细的估计灵敏度的钚含量的各种类型的反应堆,包括大多数类型的钚生产反应堆,详细的反应堆模拟的基础上。这项研究的一个关键发现是,热功率小于0.1-1千兆瓦时的各种反应堆都可以得到保障,实现原子能机构在反应堆建筑物外使用探测器的定量灵敏度和及时性目标。这种类型的保障措施不依赖于知识的连续性,并实时提供有关堆芯库存和动力状态的信息。
2014-02-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Measurement of Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering from reactor antineutrinos
本文叙述了3 kg超低噪声锗探测器在动力堆高通量反中微子中的96.4天暴露。一个非常强烈的偏好($p<1.2\times10^{-3}$)的存在下,一个相干的弹性中微子核散射(CE $ν$ NS)组件的数据被发现,相比,只有背景模型。在反应堆停堆期间的25天运行中,没有看到这种影响。最佳拟合CE $ν$ NS信号与基于最近表征的锗对亚千电子伏核反冲的响应的预期非常一致。使用当前数据可以排除标准模型CE $ν$ NS预测的60\%级偏差。对锗猝灭因子、中微子能谱和本底模型的不确定度进行了检验。
2022-11-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Addendum: Neutrino Mass Hierarchy Determination Using Reactor Antineutrinos
根据大亚湾核电站和RENO实验中发现的较大的非零θ_{13}值,我们更新了利用高统计反应堆电子反中微子实验确定中微子质量等级的研究。我们发现,有显着的修改的结果,这允许放松的检测器的特性,如能量分辨率和曝光,需要获得显着的灵敏度,或确定,中微子质量层次在这样的反应堆实验。
2012-08-31 hep-ph
Ab initio calculations of reactor antineutrino fluxes with exact lepton wave functions
新的\textit{ab initio}计算的同位素反应堆反中微子通量的轻子波函数的精确数值计算,假设所有的衰变分支被允许GT过渡。结果表明,解析费米函数和有限尺寸效应都能使$\mathcal{O}(10\%)$产生最大的光谱偏差,而两者的结合效应则能使光谱偏差达到5%~ 10%.同时,我们还发现,几种形式的扩展电荷分布对光谱变化的影响可以忽略不计。使用最先进的核数据库,与通常的\textit{ab initio}计算相比,使用分析单β衰变谱,我们的新计算显示了相当大的,但相反的光谱偏差在2%-4%的水平,为累积的反中微子和电子的能量谱,这可能部分有助于在高能反中微子范围内观察到的光谱过剩。最后,我们观察到β衰变谱解析近似的{偏置}对所有四种可裂变同位素都是相当普遍的。
2021-01-05 hep-ex hep-ph nucl-th
Components of Antineutrino Emission in Nuclear Reactor
新的${\barν_e},e$散射实验,旨在灵敏的搜索的$ν_e$磁矩和项目,探索小混合角振荡反应堆要求更好地了解反应堆反中微子光谱。在这里,我们考虑六个组件,这有助于在核反应堆中产生的总${\barν_e}$频谱。它们是:$^{235}$ U、$^{239}$ Pu、$^{238}$ U和$^{241}$ Pu的裂变碎片的β衰变,由于在$^{238}$ U中的中子俘获以及也由于在扰动光谱的累积裂变碎片中的中子俘获而产生的β发射体的衰变。对于能量小于3.5 MeV的反中微子,我们列表的${\barν_e}$谱对应于每一个的四个裂变同位素与燃料的辐照时间和它们的衰变后,辐照停止的演变,也估计相关的不确定性。ILL光谱的小修正被认为是。
2003-08-19 hep-ph
Antineutrino flux from the Laguna Verde Nuclear Power Plant
我们提出了一个计算的反中微子通量的反应堆在墨西哥的Laguna Verde核电厂,在反应堆堆芯中的主要同位素的裂变碎片的衰变链中产生的反中微子光谱的基础上,和他们的裂变率,已使用DRAGON模拟代码计算。我们还提出了一个估计的数量的预期事件在探测器的塑料闪烁体的质量为1吨,在100米的反应堆堆芯。
2015-09-09 hep-ex hep-ph physics.ins-det
BEST potential in testing the eV-scale sterile neutrino explanation of reactor antineutrino anomalies
巴克桑无菌中微子实验(BEST)目前正处于生产人工中微子源Cr-51的阶段,镓暴露将于7月开始,持续3个月。虽然BEST的目标是专门研究镓中微子异常(SAGE和GALLEX实验),但它可以做得更多,而且很容易估计它在测试反中微子(反应堆)异常的无菌中微子解释方面的能力。我们观察到一个中等的敏感性,该区域在模型参数空间(无菌中微子质量和混合与活性电子中微子)概述了旧反应堆反中微子异常和最适合的DANSS实验,而中微子-4最喜欢的区域落在最好的棒球场。特别是通过分析SAGE+GALLEX和Neutrino-4 $χ^2$的分布发现,Neutrino-4结果与镓异常完全一致,组合异常的意义几乎达到4 $σ$级别。如果BEST证实了中微子-4的结果,联合分析将表明超过5个$σ$的证据表明eV级质量的无菌中微子。
2019-06-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Interference effects in reactor antineutrino oscillations
我们重新表述了中微子或反中微子振荡消失的几率,以便挑出与\sin [Δm^2_{21} L/(4 E)]和\sin [(Δm^2_{31} + Δm^2_{32})L/(4 E)]的乘积成正比的干扰项,它对中微子质量序非常敏感.我们阐述了这个问题的反应堆为基础的反中微子振荡实验,如朱诺,并考虑到地球物质的影响。如果一个轻的不育中微子种类对P(\overline v_e \to \overline v_e),我们发现会有一个与\sin^2 2θ_{14}的乘积成正比的新干扰项,在(3+1)X(3+1)活跃-惰性中微子混合矩阵的标准参数化中,计算了\sin [Δ m^2_{21} L/(4 E)]和\sin [(Δm^2_{41} + Δm^2_{42})L/(4 E)].
2018-08-07 hep-ph
Reactor antineutrino fluxes - status and challenges
在这篇文章中,我们描述了目前的理解反应堆反中微子通量,并指出一些最近的发展。本报告无意全面审查这一广泛专题,而只是选录一些意见和评论,尽管不完整,但将突出这一领域的现状和挑战。
2016-02-03 hep-ph nucl-th physics.ins-det
New Realization of the Conversion Calculation for Reactor Antineutrino Fluxes
验证有效的转换方法在反应堆反中微子通量计算检查使用\textit{ab initio}计算的电子和反中微子光谱从国家的最先进的核数据库。结果表明,忽略允许跃迁和禁戒跃迁之间的β衰变分支的形状变化将导致总的反β衰变产额和能谱分布的显著偏差。我们提出了一种新的实现的转换方法与允许和禁止的虚拟分支,并将其应用于两个\textit{simulated}数据从核数据库和\textit{real}数据从ILL的裂变测量数据中的允许和禁止衰变的统计特性。发现了两种主要的不确定性来源,事实证明,如果在高终点能量范围内可以获得准确的β衰变信息,则转换计算的新实现可以大大减少速率和光谱偏差,从而提供反中微子通量的可靠预测。
2019-08-23 hep-ex hep-ph nucl-th
Revealing Fine Structure in the Antineutrino Spectra From a Nuclear Reactor
利用求和法计算了核反应堆反β衰变(IBD)反中微子谱,分析了由于单个裂变产物衰变而导致的对光滑Huber-Mueller模型的偏离,指出绘制两个相邻谱点的比值可以有效地揭示这些偏离.我们得到,对于0.1兆电子伏或更低的分仓能量,由于个别反中微子光谱的锯齿状性质的光谱中的突然变化,可以观察到高精度的实验。令人惊讶的是,我们的计算还揭示了在4.5 MeV的相邻点比率图中的峰值特征,即使具有0.25 MeV的合并间隔,我们在2016年发布的IBD大亚湾频谱中发现了这一点。我们表明,这4.5 MeV的功能是由四个裂变产物,95 Y,98,101 N和102 Tc的贡献。这将是第一个在IBD反中微子谱中从核反应堆中衰变一些裂变产物的证据。
2017-10-16 hep-ex hep-ph nucl-ex
Four-neutrino analysis of 1.5km-baseline reactor antineutrino oscillations
无菌中微子的质量尚不清楚,根据数量级,它们的存在可能解释反应堆异常或反应堆中微子事件在1. 5km基线探测器上的光谱形状。在这里,我们提出了四中微子分析的结果宣布的RENO和大亚湾,进行了明确的测量$θ_{13}$的基础上消失的反应堆反中微子在公里级基线。我们用3+1方案的结果包括$Δm^2_{41}$对$θ_{14}$的排除曲线和由于与$θ_{14}$相关而对$θ_{13}$的调整。RENO和大亚湾用三中微子振荡分析得到的$θ_{13}$值包含在我们的四中微子分析所允许的$θ_{13}$的$1σ$区间内。
2014-08-19 hep-ph