Nuclear matrix element for two neutrino double beta decay from 136Xe
用FSQP（Fermi Surface Quasi Particle model）方法计算了136氘的双中微子双β衰变（DBD）的核矩阵元，其中使用了由电荷交换反应测量的GT强度和由β衰变速率测量的GT强度. 2中微子DBD矩阵元由单个β矩阵元通过中间核中的低位（费米面）准粒子态的乘积之和给出。136 π是半魔核，具有闭合的中子壳层，β +跃迁几乎被阻断。因此，2中微子DBD被大大抑制。计算得到的2中微子DBD矩阵元与观测值一致。
2012-03-06 nucl-ex nucl-th
Muon capture reaction on $^{100}Mo$ to study nuclear responses for double beta decays and astro-neutrinos
首次研究了富集$^{100}Mo$同位素上的负μ子俘获反应（MCR），以研究无中微子双β衰变和超新星中微子核相互作用的中微子核响应. $^{100}Mo$上的MCR主要以$^{100}Mo(mu,xn)^{100-x}Nb$形式进行，其中$x$是MCR发射的中子数。Nb同位素质量分布是通过测量放射性$^{100-x}Nb$的延迟γ射线获得的。利用MCR后的中子发射模型，导出了MCR的中微子响应（强度分布）。在11-14 MeV的峰值能量处的巨共振（GR）样分布表明MCR强度集中在μ子捕获GR区域。
2017-07-27 nucl-ex nucl-th
Nuclear effects in neutrino-nucleus DIS
我们解释了当前的状态核部分子分布函数与中微子核相互作用。中微子深度非弹性散射（DIS）测量已经完成了重核目标，如铁和铅。为了提取核子的结构函数，需要从数据中去除核效应。然而，最近的研究表明，带电轻子和中微子散射测量之间的核修改存在不一致。核介质效应也可能是弱混合角下NuTeV异常的来源。此外，由于修正后的实验数据中包含了中微子-氧核相互作用的DIS事件，可能会对中微子振荡实验产生影响。另一方面，核介质效应本身对于用夸克和胶子自由度来描述原子核是有趣和重要的。
2009-09-12 hep-ex hep-ph nucl-ex
A note on the two-neutrino decay mode of excited nuclear states
本文还讨论了激发态原子核通过中微子-反中微子对的发射与电磁衰变模直接竞争而衰变的可能性。
2007-10-02 nucl-ex
Neutrinoless $ββ$ decay mediated by the exchange of light and heavy neutrinos: The role of nuclear structure correlations
用壳模型和能量密度泛函理论计算的无中微子$ββ$衰变核矩阵元，在光中微子交换的标准情景中，通常不一致的系数超过2。相比之下，对于由无菌重中微子介导的衰变，偏差减小到约50%，与短程效应引起的不确定性相似。我们比较轻和重中微子交换通道中的矩阵元素，探索径向，动量转移和角动量宇称矩阵元素分布，并考虑涉及相关和不相关核状态的转换。我们认为，较短的范围内的重中微子交换是集体核相关性不太敏感，矩阵元素的差异主要是由于在多体计算的长程相关性的治疗。我们的分析支持以前的研究表明，isoscope配对的相关性，这主要影响较长范围的部分中微子的$ββ$衰变算子，是部分负责核矩阵元素之间的差异，在标准的光中微子交换机制。
2018-04-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Ingredients of nuclear matrix element for two-neutrino double-beta decay of 48Ca
采用包含两个主壳层的大尺度壳层模型计算了双中微子双β衰变的核矩阵元成分。通过对只考虑一个主壳（$pf$ -壳）和考虑两个主壳（$sdpf$ -壳）的壳模型计算结果的比较，定量地评价了两个主壳之间的激励效应。
2014-11-20 nucl-ex nucl-th
Neutrino-Long-Baseline Experiments and Nuclear Physics
现在的中微子长基线实验都使用核靶。从这样的实验中提取中微子振荡参数需要对中微子与原子核的相互作用有很好的理解。在这次演讲中，我们将讨论准弹性散射和π介子生产的结果，这是在中微子能量制度约1 GeV的相关过程。我们还讨论了反应机制对重建先验未知的中微子能量的影响。
2012-04-10 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutrino Long-Baseline Experiments and Nuclear Physics
从T2 K、NOvA和DUNE等长基线实验中提取中微子性质需要很好地描述初始中微子-核子相互作用。由于所有正在进行或计划中的实验的目标都是原子核（C12、O 16、Ar 40），因此提取还需要对原子核结构和核反应进行可靠的描述，这些在中微子-原子核反应的终态相互作用期间变得至关重要。这篇文章提出了一个简短的介绍这些问题的非专家读者。它还强调，这些最先进的实验仍然需要一个能够实现最先进的原子核结构和反应方法的发生器。
2020-04-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
Present Status of Nuclear Shell-Model Calculations of Neutrinoless Double-Beta Decay Matrix Elements
无中子双β衰变研究是当前实验物理学的主要研究热点之一。对这种衰变的观测将对我们理解中微子的内在本质具有重要意义，并揭示了标准模型的局限性。这个过程的速率取决于未知的中微子有效质量和与给定的无中微子双β衰变跃迁相关的核矩阵元。后者只能通过理论计算提供，因此需要准确的理论预测的核矩阵元素的实验计划的成功。这一需求促使理论核物理界提供最可靠的核矩阵元计算。在求解多体核问题的各种计算模型中，壳模型被广泛认为是对原子核进行微观描述的基本框架。在这里，我们回顾了最新的和先进的壳模型计算的核矩阵元素考虑光中微子交换通道的实验感兴趣的核。我们报告的灵敏度的理论计算相对于模型空间和壳模型核哈密顿量的变化。
2020-11-30 hep-ex nucl-ex nucl-th
SNIF: A Futuristic Neutrino Probe for Undeclared Nuclear Fission Reactors
今天，反应堆中微子实验是粒子物理学基础研究的前沿。对中微子的理解还远未完成，但由于过去15年来在这一领域取得了令人印象深刻的进展，一些研究小组正在认真考虑中微子可能对社会有用。国际原子能机构（原子能机构）与其成员国合作，促进安全、可靠与和平的核技术。在国际紧张局势和核复兴的背景下，中微子探测器可以帮助原子能机构执行《不扩散核武器条约》（《不扩散条约》）。在这篇文章中，我们讨论了一个未来的中微子应用程序，以检测和定位一个未申报的核反应堆从跨越国界。SNIF（Secret Neutrino Interactions）计划使用数十万吨的中微子探测器来揭示秘密的裂变反应堆。除了以前的研究，我们提供了所有已知的背景源作为探测器的经度，纬度和深度的函数的估计，我们讨论了它们如何影响可探测性。
2010-11-16 nucl-ex nucl-th physics.ins-det
Nuclear matrix element of neutrinoless double-$β$ decay: Relativity and short-range correlations
背景资料：无中微子双β衰变（$0νββ$）的发现将揭示中微子的本质，对我们理解物质-反物质之谜具有深远的意义，并解决中微子的质量等级问题。$0νββ$衰变的核基质元素$M^{0ν}$的计算对于解释这一过程至关重要。目的：通过假设$0νββ$衰变的轻、重中微子交换机制，研究了相对论和核子-核子短程关联对核矩阵元$M^{0ν}$的影响.研究方法：在协变密度泛函理论的框架下计算了核矩阵元$M^{0ν}$，其中核波函数通过角动量和粒子数投影四极形变平均场态的组态混合包含了超平均场关联.结果：获得了10个$0νββ$衰变候选核的核基质元素$M^{0ν}$。相对论的影响，说明通过采用相对论或非相对论衰变算子。短程相关的影响进行了评估。结论：相对论效应和短程关联效应在重中微子交换机制中起着重要作用，但对轻中微子的影响很小。结合核矩阵元素$M^{0ν}$和观测到的$0νββ$衰变半衰期的下限，预测的有效质量的最强极限是轻中微子的$|\langle m_ν\rangle|<0.06~\mathrm{eV}$和重中微子的$|\langle m_{ν_h}^{-1}\rangle|^{-1}>3.065\times 10^8~\mathrm{GeV}$。
2017-02-08 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutrino beams as a probe of the nuclear isospin and spin-isospin excitations
我们探讨了利用低能中微子束进行原子核结构研究的可能性。特别是，低能量β-束和传统的源（μ介子衰变在休息）被认为是。作为典型例子，我们给出了与电子（反）中微子在氧、铁、钼和铅上散射相关的总带电电流和通量平均截面的结果。结果表明，利用低能β束的中微子，可以提取出禁戒态的信息，特别是自旋偶极。
2007-08-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutrinoless $ββ$-decay nuclear matrix elements from two-neutrino $ββ$-decay data
本研究在核壳模型与pnQRPA框架中发现2νββ与0νββ衰变核矩阵元存在线性相关，并结合实验半衰期预测了含理论不确定度的0νββ矩阵元。
2023-04-11 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutral-current neutrino-nucleus cross sections based on relativistic nuclear energy density functional
背景资料：在中微子输运决定冷却速率的恒星环境中，中微子-核通过弱中性流的非弹性散射起着重要作用。由于没有关于中性流中微子-核截面的直接实验数据，只有这些反应的模型为超新星模拟提供了相关的输入。目的：建立基于相对论核能密度泛函的中性流中微子-核反应的完全自洽框架。研究方法：采用相对论Hartree-Bogoliubov模型和扩展到包含π介子对非自然宇称跃迁贡献的相对论准粒子无规相位近似，利用弱哈密顿量计算了中子-核截面，得到了初态和激发态的核性质.结果如下：12 C，16 O，56 Fe，56 Ni，甚至同位素{92-100}Mo的非弹性中性流中微子-核截面，以及在超新星中微子分布上平均的各自的截面。结论：本研究提供了洞察中微子核散射截面在中性通道，他们的理论不确定性，鉴于最近开发的微观模型，并铺平了道路，系统的自洽大规模计算涉及开壳靶核。
2012-03-23 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Uncertainties in the Anti-neutrino Production at Nuclear Reactors
核反应堆的反中微子发射率由热功率测量和裂变率计算确定。商业发电厂的这些数量的不确定性和它们对计算的相互作用率在电子反中微子探测器的影响进行检查。我们讨论反应堆之间的相关性的主要不确定性和它们的相关性反应堆反中微子实验。
2008-08-06 hep-ex nucl-ex
Nuclear and detector sensitivities for neutrinoless double beta-decay experiments
无中子双β衰变（DBD）是当前粒子物理高灵敏度前沿研究的热点。衰变对Majorana中微子质量、中微子CP相位、右手弱相互作用等非常敏感，超出了标准电阱模型的范围。DBD实际上是极其罕见的事件，因此需要超高灵敏度的DBD实验。关键的讨论提出了高灵敏度DBD实验研究中微子质量的正常和倒置的层次结构的核和探测器的灵敏度。
2020-12-10 nucl-ex physics.ins-det
Reconstruction of Energy Spectra of Neutrino Beams Independent of Nuclear Effects
我们提出了一种新的技术，使事件的中微子-氢相互作用在多核目标的事件选择，从而允许应用氢作为目标的中微子束实验，而不涉及低温或高压氢气。这种技术可以显着改善中微子能谱的重建。由于它允许氢和伴随的原子核之间的分离，这种技术也使我们能够直接测量中微子相互作用中的核效应。
2015-09-03 hep-ex nucl-ex
Nuclear physics inputs needed for geo-neutrino studies
地中微子研究是基于地中微子光谱的理论估计。我们提出了一种直接测量长寿命放射性同位素衰变产生的反中微子能量分布的方法。
2007-12-03 astro-ph hep-ph nucl-ex
Parity violation in atoms: neutrino-mediated long range forces and finite nuclear size
PRISMA ++ Cluster of Excellence, Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität（PRISMA++卓越集群，核物理研究所，约翰内斯·古腾堡大学）；PRISMA ++ Cluster of Excellence, Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität（PRISMA++卓越集群，物理研究所，约翰内斯·古腾堡大学）
研究原子中由中微子-反中微子对交换引起的宇称不守恒中性流相互作用，通过考虑核形状因子推导有效势，发现其作用范围对应核半径，对核弱电荷的修正极小。
2026-05-26 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutrino quasielastic interaction and nuclear dynamics
本文研究了MiniBooNE实验测量的中微子-碳双微分准弹性截面。我们目前的治疗包括相对论性的核响应函数的修正，并包括多核子组件。我们证实了我们以前的结论，这是可能的，占所有的数据没有任何修改的轴向质量。我们还介绍了带电电流和中性电流的Q^2分布。数据点在真正的准弹性峰旁边的一个相当大的多核子成分。它们也表明了集体性质的核反应，感兴趣的强子物理学。
2011-11-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
Reconstruction of Energy Spectra of Neutrino Beams Independent of Nuclear Effects: Prospects for Current Experiments
当通过中微子-氢相互作用重建时，几GeV区域的中微子束能谱没有核效应的不确定性。在多核（含氢）靶上，可以使用横向运动学不平衡来提取这种相互作用。我们讨论了目前的实验，这种技术的前景。
2016-06-08 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Neutrino inclusive inelastic scattering off nuclei
本文用原子核结构函数详细描述了高能中微子和反中微子在原子核上的非弹性散射。在我们的方法中，我们考虑到一个QCD描述的核子结构功能，以及一些基本的核效应，包括核阴影，费米运动和绑定，核介子过剩和离壳修正绑定核子结构功能。这些效应在带电轻子深度非弹性散射的研究中被证明是重要的。讨论了中微子散射中非守恒轴流引起的带电轻子和中微子散射核效应计算的异同。我们研究了原子核结构函数的Adler和Gross-Llewellyn-Smith求和规则，发现在这些求和规则中，原子核遮蔽与离壳修正之间存在着显著的相互抵消.本文计算了中微子和反中微子散射的微分截面，并与不同靶材料的最新数据进行了比较。
2007-10-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Status and Future of Nuclear Matrix Elements for Neutrinoless Double-Beta Decay: A Review
如果实验要达到最大的潜力，控制无中微子双β衰变速率的核矩阵元必须精确计算。理论家们已经研究这个问题很长时间了，但最近随着吨级实验开始看起来可行，他们加大了努力。在这里，我们回顾过去和最近的工作矩阵元素在各种各样的核模型和讨论的工作，将在不久的将来完成。发展迅速的从头算核结构理论，希望能有更精确的矩阵元素和可量化的误差条。
2017-03-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Precision Analysis of the $^{136}$Xe Two-Neutrino $ββ$ Spectrum in KamLAND-Zen and Its Impact on the Quenching of Nuclear Matrix Elements
我们提出了一个精确的分析的$^{136}$双中微子$ββ$电子光谱高于0.8 MeV，高统计数据的基础上获得的KamLAND-Zen实验。改进的双中微子$ββ$率的形式使我们能够测量领先和次领先的$2νββ$核矩阵元素（NME），$ξ^{2ν}_{31} = -0.26^{+0.31}_{-0.25}$的比例。从核壳模型和大多数准粒子随机相近似（QRPA）计算的理论预测与实验极限是一致的。然而，QRPA允许的部分$ξ^{2ν}_{31}$范围在90%置信水平下被当前测量排除。我们的分析表明，预测的$ξ^{2ν}_{31}$值是敏感的淬火的NME和竞争的贡献，从低，高能量的中间核。由于这些方面在无中微子$ββ$衰变中也起作用，因此$ξ^{2ν}_{31}$为可靠的无中微子$ββ$ NME提供了新的见解。
2019-05-15 hep-ex nucl-ex nucl-th
Neutrinoless double-beta decay in the neutrino-extended Standard Model
在粒子物理学标准模型的最小扩展$ν$ SM中研究了无中微子双β衰变（$0νββ$），其中规范单重态右手中微子产生狄拉克和马约拉纳中微子质量项.我们专注于相关的无菌中微子，并认为通常的评估，他们的贡献$0νββ$，质量依赖的核矩阵元素的基础上，是失踪的重要贡献中微子与超软和硬动量。我们确定的强子和核矩阵元素，进入新的贡献，并计算所有相关的核矩阵元素的$^{136}$使用核壳模型。最后，我们说明的影响$0νββ$率在特定的中微子质量模型，并表明，新的贡献显着改变$0νββ$率在大部分地区的$ν$ SM参数空间。
2023-03-07 hep-ex hep-ph nucl-ex
Study of nuclear effects in the inclusive neutrinoproduction of the δ^{++}(1232) isobar
首次研究了Δ^{++}（1232）的中微子产生。在中微子-核相互作用中，$Δ^{++}（1232）的总产额为n_{νA} = 0.080 \pm 0.011，与中微子-核子相互作用中的n_{νN} = 0.091 \pm 0.013相一致.结果表明，与νN相互作用相比，νA相互作用的Δ^{++}（1232）包含谱（x_F，z）和等压线总动量向低值移动，这可能是由次级核内碰撞过程引起的.没有发现Δ^{++}（1232）的显著核吸收导致其消失。
2013-03-19 nucl-ex
Nuclear physics insights for new-physics searches using nuclei: Neutrinoless $ββ$ decay and dark matter direct detection
使用原子核探测标准模型之外的新物理的实验，例如测试中微子是否是其自身反粒子的无中微子$ββ$衰变搜索，以及旨在识别暗物质性质的直接探测实验，需要准确的核物理输入以优化其发现潜力并正确解释其结果。这就要求对与这些过程有关的原子核结构有详细的了解。例如，无中微子$ββ$衰变核矩阵元对初核和末核的核关联非常敏感，而暗物质散射的自旋相关原子核结构因子依赖于核子自旋的精细分布.此外，核子是复合的和强相互作用的，这意味着多核子过程是正确描述核及其相互作用所必需的。因此，至关重要的是，理论研究和实验分析考虑$β$衰变和暗物质与两个核子耦合的相互作用，称为双核子流。
2017-03-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Beyond-mean-field approaches for nuclear neutrinoless double beta decay in the standard mechanism
原子核弱衰变是探索自然界基本对称性的重要途径。要精确描述原子核中的这些过程，需要对核介质中的强相互作用和弱相互作用以及量子多体系统动力学有全面的了解。特别是，对假设的双β衰变（$0νββ$）的观测将明确地证明中微子的马约拉纳性质和轻子数破坏过程的存在。它还将提供关于中微子质量的排序和绝对尺度的独特信息。下一代吨级实验的灵敏度可达$10^{28}$年，经过几年的运行后，可能会提供一个明确的答案，这些基本问题的基础上，我们目前的知识，核基质元素（NME），准确地确定是一个挑战，核理论。几十年来，超平均场方法一直被广泛应用于研究原子核结构和衰变。本文综述了基于Majorana中微子交换标准机制的$0νββ$衰变的超平均场计算的现状。讨论了超平均场方法在$0νββ$衰变研究中的推广和应用所面临的挑战和前景。
2022-05-07 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutrinoless double-beta decay: combining quantum Monte Carlo and the nuclear shell model with the generalized contact formalism
我们设计了一个基于广义接触理论的框架，结合核壳模型和量子蒙特卡罗方法，计算了实验相关核的无中微子双β衰变，包括$^{76}$ Ge，$^{130}$ Te和$^{136}$ Ge.在轻核，我们验证我们的核矩阵元计算通过比较准确的变分蒙特卡罗结果。由于额外的相关性捕获的量子蒙特卡罗和广义接触形式主义，在较重的系统中，我们得到的长程核矩阵元，比以前的壳模型结果小约30%。我们还评估了最近公认的短程核矩阵元素估计其耦合的电荷独立性打破项的阿贡$v_{18}$潜力中使用的Monte Carlo计算。我们的研究结果表明，总核基质元素的增强约30%。
2021-12-15 hep-ex hep-ph nucl-ex
Nuclear effects in deep inelastic scattering and transition region
本文讨论了从浅到深的非弹性散射（DIS）区的宽运动学范围内中微子-核相互作用的核效应。中微子群体需要精确的中微子-核截面，以便将来测量中微子振荡和轻子CP破坏。本文试图建立一个从准弹性散射、共振产生到DIS的较宽运动学范围内的中微子散射截面计算模型。本文主要讨论了结构函数的核修正，并解释了$Q^2 \to 0$区域的可能扩展。我们还评论的过渡区之间的重子共振和DIS。有正在进行的实验工作，如在RHIC和LHC的PA反应，Drell-Yan测量费米实验室，矿工$ν$中微子DIS，和带电轻子DIS在JLab的核修改的结构功能或部分子分布函数。
2016-02-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
Direct extraction of nuclear effects in quasielastic scattering on carbon
在当前和未来的中微子振荡实验中，中微子反应的核效应将是一个重要的复杂因素，这些实验都是为了精确测量中微子的味跃迁。这些核效应的计算由于缺乏比较中微子在自由核子上的反应和中微子在原子核上的反应的实验数据而受到阻碍。我们提出了一种新的技术，比较中微子和反中微子带电电流准弹性散射碳氢化合物提取的截面比的反中微子带电电流弹性反应的自由质子上的带电电流准弹性反应的质子约束在碳核的结果。这种核效应的测量与模型进行了比较。
2016-07-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Charge exchange reactions with central and tensor interactions and nuclear matrix elements associated with double-beta-decay neutrinos and astro neutrinos
Research Center for Nuclear Physics, The University of Osaka（大阪大学核物理研究中心）；Osaka University of Economics and Law（大阪经济法科大学）
本文首次提出通过电荷交换反应截面的动量转移依赖性，同时考虑中心力和张量力，实验提取双贝塔衰变和逆贝塔衰变相关的伽莫夫-泰勒及张量核矩阵元，并应用于71Ga、100Mo和128Te靶核。
2026-10-07 nucl-ex
Neutrino scattering with nuclei - Theory of low energy nuclear effects and its applications
目前的长基线实验主要是为了高精度地测量中微子振荡参数。一个临界量是中微子能量，它不能直接测量，而必须从观测到的强子中重建出来。因此，要使中微子通量、背景和探测器响应的系统不确定性最小化，就必须对中微子-核相互作用有一个很好的了解。特别是靶核内部的终态相互作用通过再散射、电荷交换和吸收大大改变了粒子的产率。核效应可以用我们的耦合通道GiBUU输运模型来描述，在该模型中，中微子首先与束缚核子相互作用，产生次级粒子，然后将次级粒子输运出核。在这方面的贡献，我们给出了一些例子，我们的模型，特别是集中在MiniBooNE和K2 K实验的应用。
2008-09-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
Electromagnetic transitions from isobaric analogue states to study nuclear matrix elements for double beta decays and astro-neutrino inverse beta decays
针对双β衰变和天体中微子逆β衰变核矩阵元理论计算难度大的问题，提出通过测量同位旋相似态的电磁跃迁开展实验研究的方法，估算了相关实验参数验证可行性，可为理论计算提供实验支撑。
2023-02-22 nucl-ex
Neutrino Detectors as Tools for Nuclear Security
40多年来，物理学家一直在考虑中微子探测器在核不扩散、军备控制和裂变材料安全方面的可能用途。中微子是一种有吸引力的裂变信号，因为它们很容易穿过物质。同样的性质使得中微子在核安全应用的实际系统中探测具有挑战性。本次研讨会提出了几个潜在的中微子应用，包括近场监测已知的反应堆，远场监测已知的或未申报的反应堆的发现，反应堆废物流的检测，以及核爆炸的检测的广泛概述。我们的结论是，最近的探测器的进步，近场监测可行。在某些情况下，随着进一步的研究和开发，远场反应堆探测和废物流探测监测是可能的。由于相当大的物理和/或实际限制，在可预见的未来，极远距离反应堆监测和核爆炸探测似乎不可行。
2020-03-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Nu Tools: Exploring Practical Roles for Neutrinos in Nuclear Energy and Security
几十年来，物理学家一直在利用核反应堆中的中微子来推进基础科学。这些研究为中微子探测器在核能和安全领域的应用提供了许多思路。虽然中微子探测器的发展现在使其中一些想法在技术上可行，但它们在实际需求和限制方面的价值尚不清楚。本报告旨在帮助关注中微子技术在核能和安全中的实际作用。本报告是Nu Tools研究的最终产品，该研究由美国能源部国家核安全管理局（NNSA）国防核不扩散研究与发展办公室（DNN R&D）于2019年委托。这项研究是由一组中微子物理学家和核工程师进行的。这项研究和本报告的一个中心主题是，中微子的有效应用不仅取决于物理学和技术的进步，还取决于对潜在最终用户的需求和限制的理解。研究方法强调广泛的最终用户参与。2020年5月至12月的主要工作是与更广泛的核能和安全界进行一系列接触。对41位专家的采访揭示了共同理解的要点，本报告将其纳入三个横向发现，一个评估效用的框架和七个用例发现。报告最后提出两项建议。审查结果和建议概述如下。每个类别中的相应排序并不代表优先顺序或隐含的价值判断。
2021-12-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Novel Application of Neutrinos to Evaluate U.S. Nuclear Weapons Performance
人们越来越认识到，中微子可以作为一种诊断工具，以更好地了解核武器的内部工作原理。稳健的估计表明，在内华达试验场建造的1000吨级活性靶质量的反β衰变（IBD）中微子闪烁探测器在500米的距离处将探测到每kTe核当量的数千个中微子事件。这将提供小于4%的统计误差测量中微子率和5%的误差中微子能量。将其外推到试验装置爆炸产额的误差上需要来自评估的核数据库、非平衡裂变率和关于内部中子通量的假设的知识。初步计算表明，从短脉冲的Pu-239裂变的提示中微子率是大约一个因素的两个从稳态假设。同样，在需要考虑的脉冲之后，作为时间的函数，存在显著的能谱差异。在没有核武器试验的情况下，一个全面核试验的许多技术和理论挑战可以通过在TRIGA脉冲反应堆附近放置一个低成本的较小规模的20吨基准质量IBD演示探测器来缓解。脉冲的短占空比和可重复性将提供关键的真实环境测试，并且作为时间数据的函数的测量的中微子速率将提供对裂变数据库和平衡假设的独特约束。
2025-08-28 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
