The Neutron Lifetime
自由中子衰变为质子、电子和反中微子是半轻子弱衰变的原型,也是核β衰变最简单的例子。核子矢量和轴向矢量弱耦合常数G_V和G_A决定了中子寿命以及自由中子和质子的弱相互作用过程的强度,在天体物理、宇宙学、太阳物理和中微子探测中具有重要意义。结合中子衰变角相关测量,中子寿命可以用于确定CKM矩阵Vud的第一元素。不幸的是,目前测量中子寿命的两种主要实验方法几乎相差4 σ。我将简要回顾中子寿命的现状和对未来的展望。
2014-11-13 nucl-ex
Status of delayed-neutron precursor data: Half-lives and neutron emission probabilities
本文介绍了裂变产物区(27 <= Z <= 57)的缓发中子前兆实验数据,即β衰变半衰期(T_1/2)和中子发射几率(P_n)的现状。这些数据进行了比较,两个模型的预测有很大的不同的复杂性:(一)经验Kratz-Herrmann公式(KHF)的更新,和(ii)一个统一的宏观微观模型内的准粒子随机相位近似(QRPA)。这两个模型也被用来计算迄今未知的T_1/2和P_n值,直到Z=63。建议在微观计算中进行一些可能的改进,以进一步提高这些数据在反应堆和天体物理应用中的核物理基础。
2001-06-22 nucl-ex
Nuclear beta decays and CKM unitarity
在(J^pi,T)=(0^+,1)模拟态之间的核β衰变产生Cabibbo-Kobayashi-Maskawa矩阵的Vud元素的最佳值。当前世界数据建立了14个单独的超允许跃迁的校正Ft值,精度为0.1%或更高。小的理论校正项的有效性证实了良好的一致性之间的14英尺的值和最近的测量,比较对镜像超允许的过渡。建立一致性后,结果现在得到|Vud| = 0.97420(21)。这个值与中子、π介子和T=1/2镜像核的β衰变获得的精确度相当低的结果一致,这些结果受到实验挑战的阻碍。
2018-06-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Status report on the analysis of inelastic neutron scattering from carbon, iron, yttrium and lead at 96 MeV
这项工作是为(n,n 'x)反应提供更多实验数据的努力的一部分。这些实验是在瑞典乌普萨拉的斯维德堡实验室进行的,在2004年该设施升级之前,使用了96 MeV的准单能中子束。使用扩展的数据分析的数据主要用于测量弹性中子散射,它被发现是可能的,从几个核的非弹性散射的信息提取。在初步的数据分析中,应用了迭代前向折叠技术,其中物理上合理的试验光谱与探测器系统的响应函数折叠,并将输出与实验数据进行比较。结果得到了中子与~(12)C、~(56)Fe、~(89)Y和~(208)Pb非弹性散射的双微分截面和角分布。在本文中,一个状态更新的努力,以改善检测器响应函数的描述。
2013-03-27 nucl-ex
Status of the experiments on radiative branch of decay
本报告致力于研究辐射中子衰变。在标准电弱相互作用模型框架内计算的辐射γ量子的理论谱与我们的实验值分支比(B.R.)辐射中子衰变。注意到基本粒子衰变的辐射分支的研究在寻找偏离标准电弱模型的基本问题中占据中心位置。特别注意的是在2005年在慕尼黑工业大学的FRMII反应堆进行的实验结果进行分析。
2009-03-09 nucl-ex
Status and Future Prospects in Searches for New Interactions in Neutron and Nuclear Beta-decay, Muon- and Pion-decay
讨论了中子和核β衰变、μ子衰变和π子衰变的各种实验的兴趣、现状和前景。谈话分为衰变率和能量谱和相关性的讨论。简要地提到了“新物理学”对各种情景的影响;更详细地讨论了左右对称模型,并将从所考虑的实验中获得的信息与其他来源的信息进行了比较。
1999-01-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Portable neutron/gamma scintillation detector for status monitoring of accelerator-driven neutron source IREN
本文研制基于MAPD与塑料闪烁体的便携式中子/伽马计数器,用于IREN靶厅束流状态监测,并验证计数率随2–50 Hz加速器频率变化。
2023-04-26 nucl-ex physics.ins-det
Status of reaction theory for studying rare isotopes
反应是研究原子核结构和提取天体物理相关反应的重要工具。本文主要研究氘诱发反应,它可以提供中子壳层演化和中子俘获截面的信息。我们回顾了最近的工作的连续离散耦合通道方法,绝热波近似和Faddeev动量空间方法的系统比较。我们还探讨了反应机理的其他方面,并详细讨论了计算中遇到的困难。
2012-09-12 nucl-ex nucl-th
The $^{22}$Ne($α$,n)$^{25}$Mg neutron source: latest experimental results and prospects
综述了$^{22}$ Ne($α$,n)$^{25}$ Mg反应速率的研究现状。在最新的新结果中,可能最相关的结论是$^{26}$ Mg中的E $_x$ =11.15 MeV状态具有非自然宇称,因此它对$α$ + $^{22}$ Ne反应的速率没有贡献。然而,在恒星温度下,其他邻近态可能对中子产额有贡献。在这里,我们对文献中与这种状态相关的一些实验工作进行了说明。事实上,在这种状态开始之前,就有可能避免关于它的争议。
2008-10-07 nucl-ex
Underwater detection of dangerous substances: status the SABAT project
中子活化分析(NAA)在现代核工程中,特别是在有害物质的检测中发挥着特殊的作用。然而,在水环境中,仍有许多问题需要解决,以有效地利用这一技术。我们目前的状态SABAT(化学计量分析激活技术),一个项目,旨在建设一个水下设备的非侵入性的威胁检测的基础上NAA。
2017-11-21 nucl-ex physics.ins-det
Present status of nuclear cluster physics and experimental perspectives
关于核团簇物理学的知识已经大大增加,因为核团簇仍然是核物理学最富有成果的领域之一,在未来几年面临着一些最大的挑战和机遇。在轻N=Z类α核中“奇异”形状的出现以及团簇从稳定态到滴线态的演化正被越来越精确地从理论和实验上研究。最近研究了理解这些问题的实验进展,并将在本介绍性演讲中进一步回顾:特别讨论了具有大量中子过剩的轻奇异核的聚类方面,例如富中子氧同位素及其完整的光谱。
2014-08-07 nucl-ex nucl-th
Neutron-Antineutron Oscillations: Theoretical Status and Experimental Prospects
本文总结了相关的理论发展,概述了一些想法,以改善实验搜索的自由中子-反中子振荡,并提出了未来的实验灵敏度提高的途径。
2015-10-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Status and future directions for direct cross-section measurements of the 13C(a,n)16O reaction for astrophysics
本文梳理了天体物理关键中子源反应13C(α,n)16O的直接截面测量现状,分析了LUNA等合作组的测量结果,提出了未来实验需覆盖宽能区、优化靶表征与效率测定、开展多道R矩阵分析等方向以提升低能外推约束精度。
2025-10-02 nucl-ex
The Puzzle of Neutron Lifetime
在本文中,我们回顾了中子寿命的作用,并讨论了测量的现状。鉴于迄今为止两个最精确的个体测量所观察到的巨大差异,我们描述了不同的技术,并指出了原则上的优点和缺点。特别是,我们讨论了系统的不确定性及其相关的统计的估计。为了解决目前的难题,许多新的实验正在进行或正在提出。将概述它们对这一领域可能作出的贡献。
2009-03-06 hep-ex nucl-ex
Superallowed Fermi Beta Decay -- a Status Report
本文收集了原子核中超允许费米β衰变的数据,并讨论了电磁修正。给出了Cabibbo-Kobayashi-Maskawa混合矩阵的弱矢量耦合常数和主导元素的推荐值。中子衰变和限制提取的扩展标准模型的评论。
1995-07-05 hep-ph nucl-ex nucl-th
Status of experimental knowledge on the unbound nucleus $^{13}$Be
本文回顾了非束缚核 $^{13}$Be 的实验研究,重点比较 $^{12}$Be(d,p) 新数据与以往测量,提出两种低能强度解释方案,并验证了转移测量与高能核子移除测量的一致性。
2023-09-18 nucl-ex nucl-th
Status and prospects of searches for neutrinoless double beta decay
两个中子在一个原子核中同时发生β衰变而不发射中微子(称为无中微子双β衰变)是一个轻子数破坏过程,在粒子物理学的标准模型中是不允许的。使用不同的候选同位素和各种检测技术进行了十几次实验,正在寻找这种衰变。一些(EXO-200,Kamland-Zen,GERDA)最近开始获取数据。EXO和Kamland-Zen报告了$^{136}$半衰期$T_{1/2}^{0ν}$的第一个限值。在这一领域十年来几乎没有进展之后,许多新的结果将很快审查海德堡-莫斯科合作的一部分已经观察到这种衰变的说法。审查了不同提案的敏感性。
2012-10-28 hep-ex nucl-ex
Design of the SABAT system for underwater detection of dangerous substances
我们目前的模拟状态,用于设计一种新的装置,在水环境中使用中子活化的有害物质的检测。与其他考虑的方法不同,基于这种技术,我们建议使用中子和伽马量子的指南,加快和简化识别。初步结果表明,中子波导和$γ$射线波导都提高了水下威胁探测的性能。
2016-02-16 nucl-ex physics.ins-det
Determination of the Free Neutron Lifetime
我们目前的状态,美国的实验努力,测量自由中子的寿命的“束”和“瓶”的方法。BBN核合成模型需要精确的测量与1秒的不确定性,这是目前可行的。对于超出标准模型的物理测试,未来的努力将需要实现远低于1秒的不确定度。我们勾勒出实现两者的路径。
2014-10-20 nucl-ex physics.ins-det
Precise Neutron Lifetime Measurement with a Solenoidal Coil
中子寿命$τ$ = 880.2 $\pm$ 1.0秒,是粒子物理学和宇宙学的重要参数。然而,在使用两种方法测量的中子寿命值之间存在8.4秒(4.0 $\,σ$)的偏差:一种方法计算经过一段时间后存活的中子,而另一种方法计算中子β衰变产生的质子。在J-PARC / MLF /BL 05上正在实施一种使用脉冲冷中子束的新方法。时间投影室(TPC)记录来自中子β衰变的电子和来自中子- $^3$ He俘获反应的质子,以便估计中子通量。电子背景信号需要最大的校正,并且是该实验的不确定性的来源。螺线管磁场可以大大减少这种背景。在这种情况下,TPC漂移区必须分成三个区。研制了一个用于研究多漂移层TPC的原型探测器。本文报告了使用原型探测器的研究状况。
2018-01-13 nucl-ex physics.ins-det
The Neutron and the Universe - History of a Relationship
我们讨论选定的主题在粒子和天体物理学领域与中子。它们与我们对宇宙历史的理解有着直接的联系,并与最近、正在进行或未来的测量有关。它们涉及时空结构(小距离尺度下的引力测试),寻找中子的电偶极矩(CP破坏和宇宙中物质的起源),中子寿命(原始核合成速率)和中子的两体衰变,测试弱相互作用的V-A结构(右手中微子和极早期宇宙)。我们描述的状态,测量方法和突出的实验挑战。
2012-05-11 astro-ph.CO hep-ex nucl-ex
Current Status of r-Process Nucleosynthesis
快速中子俘获过程(r过程)被认为是产生比铁重的元素的大约一半的原因,也有助于一些较轻的核素的丰度。在星系晕中的某些贫金属星中观察到一种普遍的r过程元素丰度模式。这表明,天体物理条件和核物理学的良好调节组合合谋产生了这样一个普遍的丰度模式。寻找r-过程核合成的天体物理学位置已经刺激了六十多年的跨学科研究。目前有很多的热情周围的证据r-过程核合成的双中子星合并在多波长的后续观测kilonova/引力波GRB 170807 A/GW 170817。尽管如此,仍然有问题的贡献在银河系的历史上,目前的太阳系r-过程的丰度从其他网站,如中微子驱动的风或磁流体动力学喷射的材料从核心坍缩超新星。在这篇评论中,我们强调了一些当前的问题,围绕核物理输入,天文观测,银河系化学演化,和理论模拟的r-过程天体物理环境的目标,勾勒出一条道路,解决剩余的奥秘的r过程。
2019-06-12 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
The Standard Model theory of neutron beta decay
本文回顾中子β衰变标准模型理论,重点厘清电弱辐射修正差异并给出推荐值,展示其在10^{-4}精度下搜寻新物理的潜力。
2023-10-31 hep-ph nucl-ex nucl-th
The Precision nEDM Measurement with UltraCold Neutrons at TRIUMF
TRIUMF超冷先进中子(TUCAN)合作旨在实现精确的中子电偶极矩(nEDM)测量,其不确定度为$10^{-27}\,e\cdot\mathrm{cm}$,比当前的nEDM上限好一个数量级,使我们能够测试超对称性。为了实现这一精度,我们正在开发一种新的高强度超冷中子(UCN)源,使用超流氦(He-II)中的超热UCN生产和nEDM光谱仪。本文报道了它们的发展现状。
2022-07-19 nucl-ex physics.ins-det
V_{ud} from neutron beta decay
从中子β衰变中实验测定V_{ud}需要准确的中子寿命值和核子的弱轴矢量与矢量耦合常数之比。后者是从测量的角度相关系数的微分衰变概率,如β不对称参数A,中微子-电子角相关系数a,或参数C的质子不对称性。作为一种不受原子核结构修正的探针,自由中子的衰变有可能提供最精确的V_{ud}值。然而,为了达到这个目的,实验的灵敏度还需要进一步提高,以与超允许的核β衰变竞争。本文简要回顾了与V_{ud}测定有关的中子衰变研究的现状。
2013-02-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Novel Techniques for Constraining Neutron-Capture Rates Relevant for r-Process Heavy-Element Nucleosynthesis
快中子俘获过程($r$过程)被确定为约50%比铁重的元素的生产者。这个过程需要一个天体物理环境,在短时间内($\sim$秒)具有极高的中子通量,产生非常富含中子的核,随后通过$β^-$衰变转化为稳定的核。大规模$r$ -过程反应网络的一个关键组成部分是辐射中子俘获($n,γ$)率,实际上没有$r$过程中涉及的极富中子核的数据。由于核反应理论的现状和我们对基本核性质(如能级密度和平均$γ$衰变强度)的理解不足,理论上估计的($n,γ$)速率可能会有几个数量级的变化,并且是任何核反应网络计算$r$过程丰度的不确定性的主要来源。在这篇综述中,我们讨论了新的方法来提供有关的$r$过程的中子俘获截面和反应速率的信息。特别是,我们专注于间接的,实验技术来测量辐射中子捕获率。虽然直接测量目前不可用,但可能在未来实现,间接的方法提出了第一步约束中子捕获率的重要性,$r$过程。
2019-04-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
First observation of a reactor-status effect on the beta+ decay rate of 22Na
在寻找灵敏度低于1.8MeV的反β衰变反应阈值的电子反中微子探测方法中,我们进行了β衰变计数实验。在南非Koeberg核电站1号机组(2.775 GW_th)进行了3 kBq 22 Na和60 Co源。该装置由一个碘化钠晶体组成,用于测量与β衰变相关的去激发和湮灭光子。选择其体积和孔形状以使用符合求和,以区分22 Na中的电子捕获和β +发射。该装置与反应堆堆芯之间有8米长的连续混凝土屏蔽。背景辐射,负责ca。1%的总计数与任一源,仅增加了3%,当反应堆状态从OFF变为ON。归一化计数的三个能量区域的利益(TOT,MED,HI)进行参数化,共同描述的时间依赖性的两个仪器的影响和反应堆状态的阶跃函数在最小二乘回归分析。使用22 Na源,从反应器关闭到打开的步骤中的部分反流率变化为:(delA/A)_TOT = [-3.02 +- 0.14(stat)+- 0.07(syst)] x 10^-4,(delA/A)_MED = [+1.44 +- 0.42(stat)+- 0.07(syst)] x 10^-4,(delA/A)_HI = [-2.70 +- 0.26(stat)+- 0.04(syst)] x 10^-4。不确定度预算是不完整的,因为它不包含环境因素和MCA时钟振荡器的有限稳定性的可能影响。没有反应堆状态的依赖性,观察与60钴源。相应的截面为[1.55 +- 0.07(…
2017-07-05 nucl-ex physics.ins-det
New physics searches in nuclear and neutron $β$ decay
本文综述了标准电弱模型的检验和在核$β$衰变和中子衰变中寻找新物理的现状,包括理论和实验的发展。最近和正在进行的实验的敏感性和互补性进行了讨论,重点是他们的潜力,寻找新的物理。测量解释使用模型无关的有效场论的方法,使重铸在许多特定的新的物理模型的分析结果。特别注意的是,这种方法建立与高能物理的连接。一个新的全球适用的$β$ -衰变数据进行合并,首次以一致的方式,超允许的$0^+\to 0^+$过渡,中子衰变和核衰变。确定了涉及左手或右手中微子的奇异标量和张量耦合的约束条件,同时首次获得了中子衰变数据中赝标量耦合的约束条件。在标准模型中分别与$V_{ud}$和$g_A$关联的矢量和轴向矢量耦合的值也会更新。在标准模型假设下,通过拟合获得的轴向耦合和矢量耦合之间的比率为$C_A/C_V = -1.27510(66)$。各种实验输入和误差源的相关性进行了严格的讨论,并正在进行的测量的影响进行了研究。所获得的边界与其他低,高能量的探针的互补性,包括正在进行的搜索在大型强子对撞机。
2018-09-03 hep-ph nucl-ex nucl-th