Spectral Structure of Electron Antineutrinos from Nuclear Reactors
最近对反应堆电子反中微子的逆β衰变相互作用获得的正电子能谱的测量显示,相对于当前的预测,在4至6 MeV区域存在过量。在一个典型的压水反应堆堆芯内的裂变和β衰变过程的第一性原理计算确定突出的裂变子体同位素作为这种过量的可能来源。这些计算还预测了反中微子谱中由于β衰变中的库仑效应而产生的π能级亚结构。对这种子结构的精确测量可以限制核反应堆物理。子结构可以是利用详细光谱形状的测量的系统不确定性。
2014-07-04 hep-ex nucl-ex
Measurement of the Reactor Antineutrino Spectrum from $^{235}$U Fission using PROSPECT
PROSPECT是一个短基线反应堆反中微子实验,旨在寻找短基线无菌中微子振荡,并对橡树岭国家实验室高通量同位素反应堆的$^{235}$ U反应堆反中微子谱进行精确测量。这一测量探索了我们对最近在反应堆反中微子中观察到的异常结果的理解。PROSPECT使用$\sim$ 4吨光学分段、$^{6}$锂负载液体闪烁体探测器,具有高光输出、世界领先的能量分辨率和出色的脉冲形状辨别能力。本文报道了在合肥红外实验室(HFIR)进行的$^{235}$ U裂变的最新反中微子谱测量结果。
2019-10-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Total Absorption Spectroscopy Study of $^{92}$Rb Decay: A Major Contributor to Reactor Antineutrino Spectrum Shape
在最近的实验中测得的反中微子光谱在反应堆是不一致的计算的基础上转换的积分β谱记录在ILL反应堆。$^{92}$ Rb在5-8 MeV范围内对反应堆光谱有主要贡献,但其衰变性质仍有疑问。我们用全吸收谱研究了$^{92}$ Rb衰变。在4.5-5.5区域观察到先前未观察到的β摄食,发现GS至GS摄食为87.5(25)%。对反应堆反中微子谱的求和方法计算的影响进行了显示和讨论。
2015-09-24 hep-ex nucl-ex
Leakage Tests of the Stainless Steel Vessels of the Antineutrino Detectors in the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
大亚湾反应堆中微子实验中的反中微子探测器是一种液体闪烁体探测器,用于探测反中微子相互作用中的低能粒子,具有高效率和低本底的特点。由于反中微子探测器将安装在水切伦科夫宇宙射线否决探测器中,并将运行3至5年,因此确保水密性对反中微子探测器的成功运行至关重要。我们选择了一种特殊的方法来密封探测器。为保证密封质量,采用了三种检漏方法。本文将描述密封方法和泄漏测试结果。
2012-03-02 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The antineutrino energy structure in reactor experiments
本文评述了最近在反应堆反中微子能谱中观测到的一种能量结构。大亚湾核电站、双中微子实验和RENO实验都报告了与通量预测相偏离的反中微子的持续过量,在4和6 MeV的正电子能谱之间,其局部显著性约为4 $σ$。在这项工作中的结构的可能原因进行了分析,随着不同的实验方法开发,以确定其起源。考虑到现有的数据和三个实验的结果,最有可能的解释涉及反应堆通量预测和相关的不确定性。因此,不同的电流模型进行了描述和比较。这种模型的不完整性或不准确性的可能来源进行了讨论,以及所需的实验数据,以提高其精度。
2015-12-28 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Theory of Antineutrino Monitoring of Burning MOX Plutonium Fuels
这封信介绍了反应堆反中微子监测的物理和可行性,以验证反应堆中作为混合氧化物(MOX)燃料装载的钚的燃耗。它审查了不同混合氧化物燃料预期的反中微子信号的幅度和时间变化,以便进行核问责制和保障监督。反应堆级和武器级混合氧化物的反中微子信号与燃烧低浓铀的反中微子信号不同。因此,反中微子监测可用于核查反应堆中钚的销毁情况,尽管核查正在燃烧的钚的等级更具挑战性。
2011-10-03 hep-ex nucl-ex nucl-th
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
Observation of Reactor Antineutrinos with a Rapidly-Deployable Surface-Level Detector
我们部署了一个小型的,80公斤,基于固体塑料闪烁体的反中微子探测器,称为MiniCHANDLER近三个月的距离25米的2.9GW的热电反应堆堆芯在北安娜核电站。我们报告的反中微子信号的检测,从逆β衰变在5.5西格玛的意义,没有过载和最小的屏蔽。该结果还表明,3D分割可用于显著提高信噪比,在这种情况下提高4倍。此外,这一测量代表了在一个小型的表面部署探测器中对正电子谱的观测;反应堆反中微子的观测是通过安装在一个普通的小型拖车中的移动中微子探测器实现的。
2020-03-10 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A Precision Measurement of the Neutrino Mixing Angle theta_13 using Reactor Antineutrinos at Daya Bay
本文提出了一个利用大亚湾核电站产生的电子反中微子来确定中微子混合角θ_13的反应堆中微子实验--大亚湾实验。大亚湾核电站是与中国、美国、捷克共和国、香港、俄罗斯和台湾的机构进行的国际合作。该实验将使用八个相同的探测器,部署在三个不同的位置,用于监测六个反应堆的反中微子速率,并检测第一个振荡最大值附近的任何速率不足和光谱失真。与隧道相连的地下实验大厅的覆盖层约为250至900米的水当量,因此与观测到的反中微子事件数量相比,宇宙起源背景很小。隧道和实验设施的民用建设计划于2007年开始,探测器建设计划于2008年开始。该实验将于2010年开始收集数据。通过比较在三个位置处检测到的信号与三年的数据,预期sin**2(2 θ_13)的灵敏度优于0.01。
2007-01-15 hep-ex nucl-ex
Reconstructing the direction of reactor antineutrinos via electron scattering in Gd-doped water Cherenkov detectors
以最近提出的WATCHMAN反中微子实验为基线模型,研究了在掺钆水切伦科夫探测器中反中微子电子弹性散射确定核反应堆反中微子通量方向的可能性.预期的散射率确定假设一个13公里的距离从3.758 GWt轻水核反应堆和探测器响应建模使用Geant 4为基础的模拟包。通过独立的模拟和缩放来自类似探测器的已发表测量结果来估计背景。背景贡献估计太阳中微子,错误识别的反应堆为基础的逆β衰变相互作用,宇宙成因放射性核素,水载氡,和伽马射线的光电倍增管(PMT),检测器的墙壁,和周围的岩石。我们表明,使用低背景PMT和足够的fiducialization,水载氡和宇宙成因放射性核素构成最大的威胁的敏感性。然后分析了方向灵敏度作为氡污染,探测器深度和探测器尺寸的函数。结果提供了一个列表的实验条件,如果在实践中得到满足,将使反中微子定向重建在3 $σ$的意义,在大型钆掺杂水切伦科夫探测器与大于10公里的距离从核反应堆。
2016-12-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
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
Reactor antineutrino monitoring with a plastic scintillator array as a new safeguards method
我们开发了一个分段的反应堆反中微子探测器的塑料制冷剂作为一种工具,在核保障监督检查的应用程序,并进行了大部分无人驾驶的现场操作在一个商业发电厂反应堆。在反应堆建筑物外的一个位置,我们测量了反应堆活跃和不活跃时地面上反应堆反中微子通量的差异。
2014-05-23 hep-ex physics.ins-det
Simulation of the SONGS Reactor Antineutrino Flux Using DRAGON
对于反应堆反中微子实验,彻底了解燃料成分和同位素演化对于$θ_{13}$的提取至关重要。为了实现这些目标,我们采用了确定性的晶格代码DRAGON,并分析了瞬时反中微子率从圣奥诺弗雷核发电站(SONGS)2号机组在加利福尼亚州的反应堆。DRAGON的能力,预测率为两个连续的燃料循环检查。
2011-08-16 hep-ex physics.ins-det
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
Antineutrino emission and gamma background characteristics from a thermal research reactor
研究反应堆的反中微子发射的详细了解是强制性的任何高灵敏度的实验,无论是基础或应用中微子物理,以及一个很好的控制反应堆操作引起的伽马和中子背景。在这篇文章中,与热研究反应堆:位于法国Saclay的OSIRIS反应堆,反中微子发射计算的第一部分。计算采用求和法进行,该方法将裂变产物的β衰变分支的所有贡献求和,首次与OSIRIS反应堆堆芯的完整堆芯模型耦合。使用MCNP Utility for Reactor Evolution代码,允许考虑堆芯中所有β衰变的贡献。这一计算代表了反中微子通量的同位素贡献,反中微子通量可在$^{235}$ U标准富集度为19.75%的研究堆中发现。此外,所需的非平衡修正适用于转换的铀和钚同位素的反中微子能谱。在第二部分中,提供了在堆芯一级发射的伽马能谱,并可用作安装在这种研究设施中的任何反应堆反中微子探测器的模拟输入。此外,已经开发了由池和反应堆的混凝土屏蔽包围的堆芯的模拟,以传播从堆芯发射的伽马射线和中子。这些伽马射线和中子的起源进行了讨论,并显示后的混凝土墙传输的光子的相关能谱。
2016-02-24 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
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
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
Search for neutrino-antineutrino oscillations with a reactor experiment
利用双洛伦兹实验中反应堆反中微子的消失现象,研究了由于洛伦兹不变性的破坏而产生中微子-反中微子振荡的可能性。我们没有发现这种现象的证据,并在标准模型扩展的框架内对描述中微子-反中微子混合的15个系数设定了第一个限制。
2013-12-02 hep-ex hep-ph
High Energy Physics Opportunities Using Reactor Antineutrinos
核反应堆是独特的强大,丰富,口味纯的反中微子源,继续在美国中微子物理计划中发挥着至关重要的作用。美国反应堆反中微子物理社区是一个多元化的兴趣小组,涵盖了许多探测技术和许多粒子物理主题,包括标准模型和短基线振荡,BSM物理搜索,反应堆通量和光谱建模。该社区的目标与更广泛的美国中微子计划的许多方面提供了强有力的补充,并与组成Snowmass 2021中微子前沿的大多数专题小组直接相关。反应堆中微子实验也有直接的社会影响,并已成为能源部国家实验室和大学的强大劳动力和技术开发管道。这份白皮书是作为提交给斯诺马斯2021年社区组织演习的文件编写的,将调查反应堆反中微子物理领域的状况,并总结当前和未来反应堆反中微子实验在未来十年推进粒子物理领域方面发挥关键作用的方式。
2022-03-14 hep-ex
The reactor antineutrino anomaly and low energy threshold neutrino experiments
短距离反应堆反中微子实验测量的反中微子光谱比理论预测的要低几个百分点。在这项工作中,我们研究的背景下,光无菌中微子信号的低能量阈值反应堆实验的潜力。我们讨论了最近探测到的相干弹性中微子-核散射在未来反应堆反中微子实验中的前景。我们发现,期望改善目前的限制与不育中微子的混合是有希望的。我们还分析了近距离反应堆实验中的反中微子散射测量结果。在这种情况下,统计数据与逆β衰变实验没有竞争力,尽管未来的实验在与镓异常比较时可能会发挥作用。
2019-08-17 hep-ex hep-ph
Far-Field Monitoring of Reactor Antineutrinos for Nonproliferation
许多实验工作表明,基于反中微子的监测提供了一种非侵入性手段,可用于估计核反应堆的裂变含量和相对热功率,以促进不扩散。到目前为止,还没有专门用于探索远程监测所需的大型探测器的不扩散潜力的实验性示范。先进仪器测试台(AIT)计划的目标是测试发现反应堆堆芯的新方法,特别是在中场到远场,超过200米,数十公里或数百公里,使用千吨级到兆吨级探测器。AIT的主要物理基础设施包括位于英格兰北部Boulby矿的地下实验室。该场址位于距离哈特尔普尔反应堆综合体26公里的地方,该反应堆综合体设有两个1.5千兆瓦的先进气冷反应堆。第一个部署在AIT的探测器是反中微子的WATER CHerenkov监视器(WATCHMAN)。WATCHMAN将使用约6,000吨掺钆水,以每周从哈特尔普尔反应堆综合体中检测一些反应堆反中微子。观察员将重点了解信号效率、放射性背景和反应堆运行状态。在这里,防扩散目标是了解在一个反应堆存在的情况下发现另一个反应堆的敏感性,发现任何反应堆在一个众所周知的背景之上运行的敏感性,以及确认两个反应堆宣布的运行周期的敏感性。独特的是,AIT-WATCHMAN还提供了一个灵活的平台,可以在现实世界的条件下测试水基闪烁体和快速光电倍增管等新兴技术。介绍了AIT-WATCHMAN的程序和现状。
2019-07-21 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Improving the Energy Resolution of the Reactor Antineutrino Energy Reconstruction with Positron Direction
在反应堆中微子实验中,通过精确测量反应堆反中微子能谱来确定中微子质量有序度,能量分辨率是至关重要的。反中微子能量分辨率中一个不可忽略的影响是反冲中子和相应正电子的动能的扩散,当通过反β衰变(IBD)反应检测反中微子时。利用IBD反应产生的正电子的发射方向可以估算中子的动能,从而提高重建的反中微子能量分辨率。为了证明该方法的可行性,我们在每MeV光电子产额为4500个的泰山反中微子天文台(TAO)等玩具液体闪烁体探测器中实现了一种简单的正电子方向重建方法。对5 MeV反应堆反中微子,TAO的能量分辨率可提高4%~ 26%。
2020-05-11 hep-ex physics.ins-det
Reactor Antineutrinos Signal all over the world
我们提出了一个最新的估计反应堆反中微子信号在世界各地,特别是注意现有的和未来的地球中微子实验的网站建议。在我们的计算中,我们考虑到最新的数据热功率为每个核电厂,反应堆反中微子光谱和三个中微子振荡机制。
2014-03-17 hep-ex hep-ph
Prospects For Precision Measurements with Reactor Antineutrinos at Daya Bay
2012年,大亚湾核电站的实验明确观测到了反应堆反中微子在更长的基线上消失,并确定中微子混合角$θ_{13}$不为零。大亚湾的测量提供了迄今为止最精确的$θ_{13}$测定结果。本白皮书概述了未来几年大亚湾反应堆反中微子精密研究的前景。这包括sin $^2 2θ_{13}$和$Δm^2_{ee}$至$<$ 3%的精确测量、反应堆通量和光谱的高统计测量以及非标准物理搜索。
2013-09-30 hep-ex hep-ph
Reactor Antineutrino Oscillations at Super-Kamiokande
掺入钆的SuperKamiokande(SK)具有通过逆β衰变有效识别电子反中微子的能力。考虑到SK的大小和附近核反应堆的数量,我们认为SK可以观察到由所谓的太阳质量平方差$Δm^2_{21}$驱动的反应堆反中微子振荡。经过仅仅一年的数据采集,我们估计SK可以测量$Δm^2_{21}$有足够的精度,以帮助通知目前的小紧张之间的现有结果从KamLAND和太阳中微子实验。
2020-06-01 hep-ex hep-ph
Long term remote reactor power and fuel composition monitoring using antineutrinos
本研究利用DANSS探测器在加里宁核电站长期监测反应堆功率,并通过反中微子反贝塔衰变谱首次重建钚-239和铀-235裂变份额,与官方数据在3%精度内一致,验证了远程监测新方法的可靠性。
2025-05-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Comparison of Plastic Antineutrino Detector Designs in the Context of Near Field Reactor Monitoring
我们比较现有的分段塑料反中微子探测器与我们的新的几何改进设计的反中微子检测和光收集效率。本研究的目的是确定最合适的设计风格的远程反应堆监测的背景下,核保障。使用Monte Carlo的GEANT4模拟包,我们进行探测器模拟的基础上两个突出的实验:塑料反中微子探测器阵列(熊猫)和反应堆反中微子探测器(Cormorad)的核心监测。除了这两个著名的设计,另一个概念,熊猫2,可以通过使熊猫检测器的一个小的变化,也被认为是在模拟中。结果表明,Cormorad的光收集效率相对于其他两个探测器要低得多,而Cormorad和Panda2的反中微子探测效率最高。此外,作为替代这些设计选择,这是由一个阵列的相同的矩形形状的模块,我们建议结合规则的六边形形状的模块,最大限度地减少了整个检测器的表面积,从而大大减少了光学读出通道的数量。通过这种方法,可以获得相对于Panda设计具有略高检测效率的检测器配置,并且与Cormorad设计相比具有更好的能量分辨率检测器。
2019-02-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
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
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
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
Status of Anomalies and Sterile Neutrino Searches at Nuclear Reactors
在过去的十年里,核反应堆中的两个异常现象,一个与绝对反中微子通量有关,一个与反中微子光谱形状有关,引起了反应堆中微子物理领域的特别关注。许多实验努力已经展开,调查通量模型的可靠性,并探讨是否无菌中微子振荡的实验结果的基础。本综述旨在概述2021年年中在反应堆中进行无菌中微子振荡实验搜索和测量反中微子光谱形状的现状。个别的实验方法和结果进行了审查。此外,全球和联合振荡和频谱形状分析进行了讨论。许多实验允许对无菌振荡参数设置约束,但还不能覆盖整个相关参数空间。其他人发现有利于某些参数空间区域的证据。相比之下,光谱形状的发现似乎给出了整个实验的整体一致的图片,并允许缩小某些同位素的贡献。
2021-09-28 hep-ex 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
Observation of Reactor Electron Antineutrino Disappearance in the RENO Experiment
RENO实验观察到反应堆电子反中微子的消失,与中微子振荡一致,具有4.9个标准差的显著性。韩国Yonggwang核电站6个2.8 GW $_{th}$反应堆的反中微子由两个相同的探测器探测,分别位于反应堆阵列中心294 m和1383 m处。在2011年8月11日至2012年3月26日的229天数据采集期间,远(近)探测器观测到17102(154088)个电子反中微子候选事件,背景分数为5.5%(2.7%)。在远探测器中观测到的反中微子数与预期数之比为$0.920 \pm 0.009({\rm stat.}) \pm 0.014({\rm syst.})$。从这个赤字中,我们根据仅速率分析确定$\sin^2 2 θ_{13} = 0.113 \pm 0.013({\rm stat.}) \pm 0.019({\rm syst.})$。
2012-04-08 hep-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
Investigating the Spectral Anomaly with Different Reactor Antineutrino Experiments
在最近的实验中测得的反应堆反中微子的光谱形状与中微子参考光谱相比显示出异常。需要对反应堆中微子谱进行新的精确测量,并在核数据库中进行更完整的输入,以解决模型和实验结果之间观察到的差异。本文提出了在反应堆中的实验相结合,这是高度富集在${}^{235}$ U与商业反应堆通常较低的浓缩,以获得新的见解异常中微子光谱的起源。所提出的方法澄清,如果光谱异常是单独或根本不相关的预测${}^{235}$ U谱。考虑到目前的能量尺度的不确定性的改进,目前的实验,可以达到三西格玛和以上的意义。作为一个例子,我们讨论了一个直接比较的测量形状在当前运行的双Doppler近检测器和即将到来的立体实验的选项。定量的可行性研究强调,在最近和下一代的实验调查光谱异常的能量尺度系统学的精确理解是一个至关重要的先决条件。
2016-12-21 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Reference worldwide model for antineutrinos from reactors
核反应堆产生的反中微子构成了探测地中微子的一个严重的背景源,地中微子将整个地球的天然放射性信息带到地球表面。在这个框架内,我们提供了一个参考的全球范围内的反中微子从反应堆模型,鉴于反应堆的运行记录,每年由国际原子能机构(IAEA)公布。我们评估了正在进行的(KamLAND和Borexino),计划的(SNO+)和拟议的(朱诺,RENO-50,LENA和Hanohano)实验地点的商业反应堆的预期信号。与反应堆反中微子的生产,传播和检测过程的不确定性估计使用基于蒙特卡罗的方法,它提供了一个整体的网站依赖的不确定性的信号在地球中微子能量窗口的顺序为3%。我们还实施了非平衡校正的参考反应堆光谱与长寿命同位素,我们估计增加了2.4%的非振荡事件率在地中微子能量窗口,由于存储在冷却池中的乏核燃料。我们预测,研究堆的贡献小于0.2%的商业反应堆信号在调查的14个站点。我们使用在www.fe.infn.it/antineutrino上发布的综合数据库中收集的反应堆运行记录,对10年内的预期反应堆信号进行多时间分析。
2015-02-16 hep-ex physics.ins-det
Remote Reactor Ranging via Antineutrino Oscillations
本文研究利用反中微子能谱信息对核反应堆进行远程测距,提出两种互补分析方法,并在英国Boulby矿探测器及英法六座反应堆场景中验证了其测距潜力,同时指出探测器设计是主要限制因素。
2024-10-01 hep-ex physics.ins-det
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
CONFLUX: A Standardized Framework to Calculate Reactor Antineutrino Flux
针对反应堆反中微子过往模型难复现、结果难协调的问题,研究团队开发了标准化软件框架CONFLUX,它集成三种计算方法与核数据库,支持时变模型预测、数据调整和不确定性传递,推动相关研究与应用。
2025-03-21 hep-ex physics.ins-det
Observation of electron antineutrino disappearance by the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
本文介绍了大亚湾反应堆中微子实验中中微子混合参数sin ^2(2 θ_13)的测量结果。电子反中微子在距离一组六个反应堆约2公里处消失,其中反应堆通量受到附近探测器的限制,已被清楚地观察到。根据2011年12月24日至2012年5月11日之间139天的数据,根据观测到的反中微子与预期的反中微子比率,得出的结果是sin ^2(2 θ 13)= 0.089 +/- 0.010(stat.)+/- 0.005(系统)。预计今后将通过纳入更多数据、光谱分析和改进校准来提高灵敏度。
2013-09-30 hep-ex physics.ins-det
On the origin of the reactor antineutrino anomalies in light of a new summation model with parameterized $β^{-}$ transitions
我们调查的规范和形状反应堆反中微子异常的求和模型(SM)的框架内,$β^{-}$过渡模拟的现象学Gamow-泰勒$β$ -衰变强度模型的可能来源。在反中微子方面与休伯-穆勒模型的差异的一般趋势可以在规范和形状上再现。从SM模型的确切的电子-反中微子对应关系,我们预测类似的扭曲的电子光谱,这表明参考裂变电子光谱的偏差可能是异常的起源。
2022-07-22 hep-ex hep-ph
Reactor Antineutrino Oscillations and Geoneutrinos in SNO+
Science and Technologies Facilities Council(科学技术设施委员会);Department of Physics, University of Oxford(牛津大学物理系)
SNO+利用反应堆中微子测量Δm²₂₁参数,并首次测量了西半球的地中微子通量,结果与地质模型预测一致。
2026-04-07 hep-ex
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
First constraints on the coherent elastic scattering of reactor antineutrinos off xenon nuclei
本研究利用RED-100探测器(含126千克液态氙)在加里宁核电站开展实验,通过对比反应堆开/关状态下的数据,首次对反应堆反中微子与氙核的相干弹性散射设定了约束。
2024-11-25 hep-ex
JUNO: A Next Generation Reactor Antineutrino Experiment
质量分级和CP相是下一代中微子振荡实验的主要研究内容。江门地下中微子观测站(JUNO)作为一个中基线反应堆反中微子实验,可以独立于CP相测量中微子质量等级。对质量体系的物理势和其他测量方法进行了评述。给出了能量分辨率为$3\%/\sqrt{E_{vis}}$的20千吨探测器的初步设计方案。讨论了光电倍增管和闪烁体所面临的主要技术挑战,并提出了相应的研究开发工作。
2015-06-03 hep-ex physics.ins-det
The new limit for the magnetic moment of the electron antineutrino from the MUNU experiment
MUNU实验使用电子反中微子-电子弹性散射来检查电子反中微子的磁性。探测器位于距离反应堆18米处,作为电子反中微子源。本文报道了反应堆开堆66.6天和停堆16.7天的数据,用目视扫描法获得了电子反冲能谱。导出了中微子磁矩的一个新极限。
2003-05-20 hep-ex
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
Interpreting Reactor Antineutrino Anomalies
本研究通过STEREO实验全数据分析,证实反应堆反中微子异常源于核数据偏差,否定轻惰性中微子假设,支持标准模型三中微子框架。
2024-12-14 hep-ex
White paper: CeLAND - Investigation of the reactor antineutrino anomaly with an intense 144Ce-144Pr antineutrino source in KamLAND
我们建议测试短基线中微子振荡,暗示最近重新评估的反应堆反中微子通量和镓太阳中微子探测器的异常结果。测试将包括生产一个75千居里的144 Ce-144 Pr反中微子源,部署在神冈液体闪烁器反中微子探测器(KamLAND)中。KamLAND的13米直径的目标体积提供了一个合适的环境来测量所探测到的中微子通量的能量和位置依赖性。在大约10米或更短的基线上可以看到一个特征性的振荡模式,这提供了一个非常清晰的信号,表明中微子消失到一个未知的“无菌”状态。这样的测量将不存在任何与反应堆有关的不确定性。在1.5年的数据采集后,将在> 95% C. L.条件下测试反应堆反中微子异常参数空间。
2013-10-12 hep-ex
Expected performance of a water Cherenkov detector for reactor antineutrino--electron scattering
Chung-Ang University(中央大学);Chonnam National University(全南国立大学);Jeju National University(济州国立大学)
该研究评估了RENO近站点170吨水切伦科夫探测器的性能,通过两种触发场景得到反应堆能谱归一化的百分级不确定度,证明其方向信息可实现百分级灵敏度。
2026-08-26 hep-ex
Sensitivity of an antineutrino monitor for remote nuclear reactor discovery
来自核反应堆的反中微子包含一个无法屏蔽的信号,它携带着关于核的信息。掺钆的水基切伦科夫探测器可以探测反应堆反中微子,用于不扩散应用的中远场远程反应堆监测。两个新的和独立的重建和分析途径已被开发和应用到一些有代表性的反应堆信号,以评估的千吨级,钆掺杂切伦科夫探测器作为远程监测器的灵敏度。四个探测器配置九个反应堆的信号组合的灵敏度进行了评估,位于博尔比矿,接近博尔比地下实验室在英国的探测器。结果表明,在当前反应堆环境下,一个22 μ m的探测器在$\rm \sim150~km$距下对$\rm \sim 3~GW_{th}$反应堆的探测灵敏度在两年内达到最大值。需要更大的探测器来实现更及时的探测或监测更小或更远的反应堆。
2023-02-27 hep-ex physics.app-ph physics.ins-det