Uncertainties analysis of fission fraction for reactor antineutrino experiments
反应堆反中微子实验用于研究中微子振荡，寻找非标准中微子相互作用的特征信号，以及监测反应堆的安全运行。反应堆模拟是反应堆中微子实验不确定性的重要来源。大亚湾中微子实验中裂变分数的计算采用了商用程序进行反应堆模拟，但由于商业机密，源程序不对研究人员开放。本文对DRAGON程序进行了改进，使之能够计算裂变中最重要的四种同位素$^{235}$ U、$^{238}$ U、$^{239}$ Pu和$^{241}$ Pu的裂变率，并在Takahama-3基准上进行了验证。裂变分数的结果与麻省理工学院的结果一致。利用改进后的DRAGON程序对大亚湾核电站堆芯裂变分率进行了计算，计算结果与SCIENCE程序的计算结果吻合较好。四种同位素的平均偏差均小于5%.利用DRAGON计算了$^{235}$ U、$^{238}$ U、$^{239}$ Pu和$^{241}$ Pu之间的相关系数矩阵，并利用相关系数矩阵计算了裂变分数对反中微子通量的不确定度。对大亚湾核电站反中微子实验，裂变分数模拟计算的反中微子通量的不确定度为0.6%/堆芯。裂变分数计算的不确定性来源有待于进一步研究。
2015-03-17 nucl-ex physics.ins-det
Improved Calculation of Thermal Fission Energy
热裂变能是反应堆中微子实验中计算反中微子通量所需的基本参数之一。这对提高反应堆中微子热裂变能量的计算精度，以及今后更精确地确定中微子振荡参数的实验具有重要意义。本文给出了几种常用热堆燃料同位素热裂变能的新值，并在三个方面作了改进。一个是从更新的核数据库中获得的较新的输入数据。第二个问题是考虑四种主要燃料同位素中每一种的热中子和快中子的裂变碎片产额。最后一个是通过比较不同模型下的反中微子能谱，更细致地计算了热裂变中反中微子带走的平均能量。新的热裂变能值对计算的反中微子通量的影响约为0.32%，新值的不确定度约减小50%。
2013-06-30 hep-ex nucl-ex nucl-th
Sensitivity of seismically cued antineutrino detectors to nuclear explosions
我们评估的灵敏度大，钆掺杂的水探测器的核裂变爆炸释放的反中微子，使用更新的信号和背景模型，并利用地震观测的能力，提供一个分析触发。在某些现实条件下，25万吨级纯裂变爆炸的反中微子特征可以在几百公里外的一个探测器中识别出来，这个探测器的大小相当于目前提出的用于基础物理实验的最大模块。原则上，这种观测可以迅速证实地震信号与裂变事件相吻合，这可能有助于对核武器试验进行国际监测。我们讨论了有限的潜力，地震提示的反中微子观测，以限制裂变产额，区分纯裂变聚变增强武器试验，表明爆炸的地震证据已被故意掩盖，或验证没有爆炸试验在目标区域。我们的结论是，在地震监测和中微子物理学的进步，使爆炸衍生的反中微子的检测比以前断言更有可能，但足够灵敏的探测器的大小和成本继续限制应用。
2018-09-11 hep-ex nucl-ex physics.app-ph
A new MC-based method to evaluate the fission fraction uncertainty at reactor neutrino experiment
裂变分数的不确定性是反应堆反中微子实验中反中微子通量预测的一个重要不确定性源。提出了一种新的基于MC的同位素协方差系数计算方法。结果表明，协方差系数随反应堆燃耗的变化而变化，由于裂变平衡效应，协方差系数可由正变负，如$^{235}$ U与$^{239}$ Pu的协方差系数由0.15变到-0.13。利用裂变分数与原子密度之间的关系，得到了裂变分数不确定度与协方差矩阵的一致性。反中微子通量的不确定度为0.5 5%，不随反应堆燃耗变化，新的不确定度值减小了约8.3%。
2016-07-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
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
Fissile isotopes antineutrino spectra: summation method and direct experiment
获得了核反应堆燃料中裂变同位素（$^{235}$ U，$^{238}$ U，$^{239}$ Pu和$^{241}$ Pu）的新的反中微子谱。使用了一种组合技术：反中微子能谱的计算及其与上世纪80年代罗夫诺核电站实验结果的拟合。用这些能谱计算的裂变同位素的截面很好地描述了在双玻色子实验中得到的裂变同位素的截面。相同反应堆堆芯成分的计算截面为$σ_{f} = (5.82 \pm 0.12)\times10^{-43}$ cm $^2$ /裂变。这是所有预测结果中最接近的结果。在5 MeV的观测能区，得到的谱与实验谱有相同的“凸点”。
2022-10-03 hep-ph nucl-ex
Accurate Measurement of the Electron Antineutrino Yield of U-235 Fissions from the STEREO Experiment with 119 Days of Reactor-On Data
本文报道了用STEREO探测器在反应堆开启119天后对U-235裂变产生的反中微子率的测量结果。在我们的分析中，我们进行了几次详细的修正，并在高浓缩U-235燃料的反应堆上实现了最精确的单次测量。我们测量$σ_f$的每次裂变的IBD横截面=（6.34 $\pm$ 0.06 [stat] $\pm$ 0.15 [sys] $\pm$ 0.15 [model]）$\times$ 10 ${}^{-43}$ cm ${}^{2}$ /裂变，观察到（5.2 $\pm$ 0.8 [stat] $\pm$ 2.3 [sys] $\pm$ 2.3 [model]）%与模型相比，与世界平均赤字一致。将U-235作为不足的唯一来源进行测试，我们发现低浓缩和高浓缩U-235燃料的结果之间存在2.1个标准差的紧张关系。
2020-11-10 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Experimental Determination of the Antineutrino Spectrum of the Fission Products of $^{238}$U
在Garching的科学中子源FRM II上进行了一项实验，以确定$^{238}$ U裂变产物的累积反中微子谱。这是通过用热中子束和快中子束照射天然铀靶箔并用γ抑制电子望远镜记录发射的$β$光谱来实现的。将所获得的$^{235}$ U裂变产物的$β$ -谱归一化为$^{235}$ U的磁谱仪BILL的数据。该方法大大减少了$^{238}$ U测量中的系统误差。将$^{238}$ U的$β$光谱转换成相应的反中微子光谱.最终的$\barν_e$ -光谱在250 keV箱中给出，范围为2.875 MeV至7.625 MeV，能量依赖性误差为3.5%（3 MeV）、7.6%（6 MeV）和$\gtrsim$ 14%（$\gtrsim$ 7 MeV）（68%置信水平）。此外，由于绝对归一化，增加了$\sim$ 3.3%的能量无关不确定度。与通常使用的求和计算相比，所获得的光谱显示出$\sim$ 10%的轻微光谱失真，但对于逆β衰变，每次裂变的平均截面返回相同的值。
2013-12-19 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
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
Investigation of antineutrino spectral anomaly with updated nuclear database
最近，三个成功的反中微子实验（大亚湾，双中微子和RENO）测量中微子混合角θ_13，然而，显着的差异，无论是在绝对流量和光谱形状。本文利用更新的核数据库计算了反中微子能谱，发现四种同位素的反中微子能谱对ENDF/B-VII.1裂变产额的5--7MeV碰撞都有贡献。利用更新后的库可以很好地解释该隆起，并给出了更重要的同位素对该隆起的贡献。最后讨论了四种同位素之间的裂变产额相关系数，发现相关系数都很大。
2018-07-21 hep-ex nucl-ex
Reactor Antineutrino Spectral "Bump": Cumulative Fission Yields of Irradiated U-235 and Pu-239 Measured by HPGe Gamma-Ray Spectroscopy
本文通过HPGe伽马射线谱学测量辐照后U-235和Pu-239的裂变产额，检验反应堆反中微子能谱“凸起”是否源于特定裂变产物的产额偏差，发现Pu-239的Cs-140产额与JEFF3.3库存在潜在不一致，强调精确核数据库对反中微子能谱分析的重要性。
2023-08-10 nucl-ex physics.ins-det
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
Detecting a Nuclear Fission Reactor at the Center of the Earth
有人提出在地球中心建立一个输出功率为3- 10太瓦的天然核裂变反应堆，作为地球磁场的能源。该提议可以直接通过一个大规模的液体闪烁探测器进行测试，该探测器可以探测来自地质反应堆的反中微子的特征谱以及反中微子源的方向。这种探测器目前正在日本/欧洲运行或建造中。然而，这两种类型的测量的清晰度可能会受到来自表面动力反应堆的反中微子背景的限制。未来的美国S.相对更远离动力反应堆的探测器可能更适合于实现3 TW地质反应堆的明确的光谱和方向证据。
2002-08-24 astro-ph hep-ex nucl-ex
Predicting Reactor Antineutrino Emissions Using New Precision Beta Spectroscopy
提出了一种新的测量裂变产物β衰变谱的概念性实验方法。其目的是提供更多的信息有关的预测的反中微子发射光谱的裂变反应堆和协助评价反应堆中微子异常。
2013-04-15 nucl-ex
Improvements in Antineutrino Detector Response by Including Fission Product Isomeric Transitions and Corrections using New Data
CEvNS探测器可以提供新的机会，在核物理应用，如果他们可以改善现有的参数，如中微子探测器的大小，便携性，它们的灵敏度，大范围的反应堆反中微子能量，和操作所需的资源。因此，模拟反中微子谱是研究反应堆反中微子谱和CEvNS探测器响应的关键步骤。本文的第一个目的是研究裂变产物库在求和法和各种修正下构造反中微子能谱中的重要性。我们已经使用ENDF/B-VIII和JAPAN 3.3作为我们的基础数据来模拟光谱。我们还包括TAGS数据（无混乱），当这些数据可用时。同分异构跃迁校正对反中微子光谱的影响最大，在0.5 MeV至2 MeV的能量范围内，平均增加29%至37%的值。这种校正也显示了4.71%至7.13%的范围内的0至2 MeV的增加，与改进的同质异能跃迁使用的TAGS数据。其次，包括使用格罗斯理论的同质异能跃迁校正的光谱在6至8 MeV的范围内引起11.56%至69.46%的减少。有限尺寸、辐射和弱磁性修正引起的修正谱与未修正谱之间的差异不超过3.27%。我们的第二个目标是计算脉冲高度分布的Ge和Si的CEvNS传感器假设20 eV的核反冲阈值。在我们的研究中，我们假设一个100公斤的探测器放置在10米以外的1 MW TRIGA反应堆。计算结果表明，天然锗和硅探测器的探测器响应与校正谱相比分别为44.25和7.99事件/天。对检测器响应的最大影响是由于异构跃迁校正;观察到校正和未校正…
2021-12-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Updated Summation Model: An Improved Agreement with the Daya Bay Antineutrino Fluxes
提出了一种新的反应堆反中微子能谱求和模型。它更新了最近评估的衰变数据库和我们在过去十年中进行的总吸收伽马射线光谱测量。首次比较了大亚湾核电站实验的光谱测量值与用更新求和法计算的反中微子能谱。结果表现出更好的协议比得到的Huber-Mueller模型在2至5 MeV的范围内，该区域占主导地位的检测通量。一个意想不到的系统的趋势，发现与总和模型计算的检测到的反中微子通量减少，包括更多的Pandemonium免费的数据。现在测得的通量只比大亚湾实验测得的通量高出1.9%，这个数值可能会随着即将到来的无Pandemonium的新数据而降低，使反应堆异常的空间越来越小。最后，利用对$^{235}$ U、$^{239}$ Pu、$^{241}$ Pu和$^{238}$ U的单个反中微子谱的新预测，计算了反应堆反中微子谱形状对裂变分数的依赖关系。
2019-04-19 nucl-ex
Prospects for Improved Understanding of Isotopic Reactor Antineutrino Fluxes
由于观测到的反β衰变（IBD）产额（称为“反应堆反中微子通量异常”）与预测值之间的差异，核反应堆中裂变同位素产生的反中微子通量的预测最近受到越来越多的关注。在本文中，全局拟合应用于现有的IBD产额测量，以产生对单个钚和铀裂变同位素产生反中微子的约束。我们发现，适合包括从高235铀富集堆芯的测量和适合包括大亚湾的新的燃料演变结果产生不一致的最佳拟合IBD产额为235 U和239钚。通过同时拟合239 Pu、235 U和238 U产率，可以在所有数据集的全局分析中缓解这种差异。在该分析中，测得的U238的IBD产额为（7.02 +/- 1.65）x 10^-43 cm 2/裂变，比现有预测值低了近两个标准差。未来的假设IBD产量测量短基线反应堆实验进行检查，以确定其可能的影响同位素IBD产量的全球理解。结果发现，未来改进的短基线IBD产额测量在高浓缩和低浓缩的核心可以显着提高约束235 U，238 U，和239钚，提供可比或更高的精度现有的转换和求和为基础的反中微子通量预测。这些未来的测量系统和实验要求进行了研究。
2017-09-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
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
Improved Predictions of Reactor Antineutrino Spectra
我们报告新的计算反应堆反中微子光谱，包括核数据库的最新信息和详细的误差预算。这项工作的第一部分是所谓的从头算方法，其中总的反中微子光谱是由进化代码预测的所有裂变产物的所有β分支的总和建立的。核数据库中的系统效应和缺失信息导致最终的相对不确定性在10%至20%的范围内。基于这种从头算方法，给出了与238 U裂变有关的反中微子能谱的预测。对于主要同位素235 U和239 Pu，我们开发了一种更准确的方法，将核数据库中的信息与80年代在ILL测量的与235 U，239 Pu和241 Pu裂变相关的参考电子光谱相结合。我们展示了如何测量的总β谱的锚点可以用来抑制核数据库中的不确定性，同时利用它们包含的所有信息。我们提供了235 U、239 Pu和241 Pu同位素在2-8 MeV范围内的新的参考反中微子谱。虽然光谱的形状及其不确定性与先前对ILL数据的分析相当，但归一化平均偏移约+3%。从重新分析过去的实验和直接使用这些结果的角度来看，即将到来的振荡实验，我们讨论了各种来源的误差和它们的相关性，以及由偏离平衡效应引起的校正。
2011-03-11 hep-ex nucl-ex
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
Measurement of the Antineutrino Spectrum from $^{235}$U Fission at HFIR with PROSPECT
这封信报告了PROSPECT对$^{235}$ U $\overline{ν_{e}}$能谱的第一次测量，PROSPECT是精密反应堆振荡和谱实验，在85兆瓦$_{\mathrm{th}}$高浓缩铀（HEU）高通量同位素反应堆7.9米处运行。利用基于表面的分段探测器，PROSPECT已经观测到31678个$\pm$ 304（统计）。$\overline{ν_{e}}$诱导的逆β衰变（IBD），迄今为止来自高浓缩铀裂变的最大样本，其中99%归因于$^{235}$ U。尽管广泛的协议，比较的Huber $^{235}$ U模型的测量光谱产生一个$χ^2/ndf = 51.4/31$，主要由两个本地化的能量区域的偏差。测得的$^{235}$ U谱形与预测值的偏差一致，该偏差的大小等于在$\overline{ν_{e}}$能区5- 7 MeV的低浓铀动力反应堆中观察到的偏差。
2019-06-28 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A comprehensive revision of the summation method for the prediction of reactor antineutrino fluxes and spectra
本文系统修订反应堆反中微子通量与谱的求和法，提出完整不确定度预算，发现核数据不完整性主导误差，且新模型无法解释80年代参考β谱，指向$^{235}$U谱预测错误。
2023-05-15 hep-ex nucl-ex
Nuclear Data to Reduce Uncertainties in Reactor Antineutrino Measurements: Summary Report of the Workshop on Nuclear Data for Reactor Antineutrino Measurements (WoNDRAM)
核反应堆中裂变碎片衰变产生的大量反中微子为研究这些粒子的性质和研究它们在反应堆监测中的用途提供了机会。反应堆的反中微子谱是用专门的大面积探测器测量的，这些探测器通过反β衰变、电子弹性散射或相干弹性中微子核散射来探测反中微子;尽管反β衰变是迄今为止唯一被证明的方法。反应堆监测利用铀和钚裂变产生的反中微子产额和光谱的差异，提供了估计反应堆中裂变材料成分的机会。最近的实验表明，测量和计算的反中微子通量和光谱之间的偏差，表明存在尚未发现的中微子物理，在反应堆源项计算的不确定性，不正确的核数据，或所有三个的组合。为了解决影响反中微子能谱计算和测量的核数据问题，一个由反中微子物理学、反应堆分析、探测器开发和核数据方面的180多名专家组成的国际小组在反应堆反中微子测量核数据讲习班期间聚集一堂，讨论核数据需求，并就一系列建议的核数据改进优先事项达成一致。三个专题会议提供了一个论坛，让与会者就最重要的数据改进达成共识，以实现两个目标：1）了解反应堆异常; 2）提高使用反中微子监测反应堆的能力。本报告总结了研讨会的讨论结果和减少反应堆反中微子测量不确定性的核数据工作建议。
2022-02-16 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
Can decay heat measurements tell us something about the Reactor Antineutrino Anomaly?
本文利用橡树岭衰变热测量和核数据库重构主要裂变核素的电子谱比值，以评估反应堆反中微子异常，并指出现有数据不一致、需开展新高精度实验。
2023-06-01 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
Antineutrino flux and spectrum calculation for spent nuclear fuel for the Daya Bay antineutrino experiment
乏核燃料（SNF）反中微子通量是反应堆中微子通量预测中的一个重要不确定性来源。然而，如果要确定乏燃料的贡献，需要许多数据，例如池中乏燃料的数量，从反应堆堆芯排出后的时间，每个组件的燃耗，以及乏燃料中同位素的反中微子光谱。本文提出了一种计算SNF贡献的方法。该方法采用经过实验验证的反应堆模拟程序，考虑了2000多种同位素和裂变产物、各乏燃料池中SNF的数量以及SNF排出堆芯后SNF的反中微子谱随时间的变化，对乏燃料的贫化进行了模拟。结果表明，SNF对总反中微子通量的贡献约为0.26%~ 0.34%，停堆影响约为20%。SNF谱会使反中微子谱中较软的部分发生畸变，最大贡献约为3.0%，而线估计法与欠估计法的结果相差18%。此外，还讨论了非平衡效应，考虑不确定性时，结果与已有结果一致。
2017-05-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Reevaluating reactor antineutrino spectra with new measurements of the ratio between $^{235}$U and $^{239}$Pu $β$ spectra
我们报告的反应堆反中微子能谱的基础上，新的相对测量的比例$R=\!^{e}S_5/^{e}S_9$之间的累积$β$光谱从$^{235}$ U和$^{239}$ Pu，在库尔恰托夫研究所（KI）的研究反应堆进行的再分析。观察到与劳厄-朗之万研究所（ILL）测量的$β$光谱的差异，表明ILL比稳定超过$1.054\pm0.002$倍。我们找到了$^{235}$ U和$^{239}$ Pu：$(^5σ_f/^9σ_f)_{KI} = 1.45 \pm 0.03$每次裂变的反β衰变截面之间的比值，然后重新评估了$^{235}$ U和$^{238}$ U的转换反中微子谱。我们的结论是，新的预测与大亚湾和STEREO实验的结果是一致的。
2021-05-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
Evolution of the Reactor Antineutrino Flux and Spectrum at Daya Bay
大亚湾核电站的实验已经观察到反应堆堆芯燃料演化与反应堆反中微子通量和能谱变化之间的相关性。在大亚湾核电站和岭澳核电站的6个2.9 GW $_{\textrm{th}}$反应堆堆芯中，使用4个反中微子探测器在1230天的多个燃料循环中识别了220万次反β衰变（IBD）。大亚湾核电站利用探测器数据，测量有效$^{239}$钚裂变分数$F_{239}$（从0.25到0.35）的平均IBD产额$\barσ_f$（$(5.90 \pm 0.13) \times 10^{-43}$ cm $^2$ /裂变）和IBD产额$dσ_f/dF_{239}$（$(-1.86 \pm 0.18) \times 10^{-43}$ cm $^2$ /裂变）随燃料的变化。这一观测结果否定了在10个标准偏差下反中微子通量随$^{239}$ Pu裂变分数变化的假设。IBD产率的变化被认为是能量依赖性的，拒绝了在5.1标准偏差处恒定的反中微子能谱的假设。虽然IBD谱中的演变的测量显示与最近的反应器模型的预测大体一致，但在3.1 $σ$处测得的总IBD产率的演变与最近的预测不一致。这种差异表明，测量通量相对于预测的总体不足并不是由初级裂变同位素$^{235}$ U、$^{239}$ Pu、$^{238}$ U和$^{241}$ Pu的相等分数不足造成的。根据测得的IBD产额变化，已确定了两种主要裂变母同位素$^{23…
2017-06-20 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
Joint Determination of Reactor Antineutrino Spectra from $^{235}$U and $^{239}$Pu Fission by Daya Bay and PROSPECT
大亚湾核电站和PROSPECT合作组联合测定了由$^{235}$ U和$^{239}$ Pu裂变产生的反应堆反中微子谱。这封信报告的一致性水平的$^{235}$ U光谱测量从两个实验，并提出了新的结果，从两个数据集的联合分析。发现测量结果是一致的。联合分析降低了占主导地位的$^{235}$ U和$^{239}$ Pu同位素之间的简并度，并将$^{235}$ U光谱形状的不确定性提高到约3%。利用Wiener-SVD展开方法，从联合反卷积的反应堆能谱中展开了${}^{235}$ U和$^{239}$ Pu的反中微子能谱，为其他反应堆反中微子实验和应用提供了数据参考。这是第一次测量的$^{235}$ U和$^{239}$ Pu光谱的基础上相结合的实验在低浓缩铀和高浓缩铀反应堆。
2022-02-23 hep-ex nucl-ex
Upper limit on the cross section for reactor antineutrinos changing 22Na decay rates
在本文中，我们提出了在核裂变反应堆的存在下，22钠衰变的长期观察结果。这些测量是在南非开普敦附近的Koeberg核电站的安全壳墙外和下面进行的。在此期间，反中微子通量的范围在5*10^11 ~ 1.6*10^13 cm^-2 s^-1之间。我们发现，符合求和技术提供了一个敏感的工具来测量的总衰减常数的变化，以及EC和β +衰变22 Na的第一个激发态在22 Ne之间的分支比。我们观察到反应堆开启和反应堆关闭之间计数率的相对变化等于（-0.51+/-0.11）*10^-4。在评估了可能的系统不确定性后，我们得出结论，这种效应要么是由于一个隐藏的仪器原因，要么是由于反中微子和22 Na核之间的相互作用。由于反中微子相互作用，22 Na衰变率的上限为~0.03 barn。
2014-09-23 astro-ph.HE nucl-ex physics.ins-det
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
First-forbidden transitions in the reactor anomaly
我们研究了占主导地位的禁戒跃迁的裂变锕系元素的反中微子光谱从4 MeV起使用核壳模型。通过明确的形状因子的计算，考虑到库仑修正，我们显示了预期的变化，累积电子和反中微子光谱。与通常允许的近似相比，这导致电子光谱从4 MeV及以后略有减少，而在反中微子光谱中观察到几个百分点的增加。我们发现，尽管其数量有限，禁戒跃迁占主导地位的光谱通量的实验可访问的范围。基于壳模型的计算，我们尝试了禁戒跃迁的参数化，并提出了所有禁戒跃迁的光谱修正。我们使用求和+转换方法来强制与ILL数据集的对应关系。与现代反应堆中微子实验相比，观测到的光谱变化的幅度和形状与报道的光谱肩相当，大大降低了后者的统计意义。
2018-10-11 nucl-ex nucl-th
Improved Short-Baseline Neutrino Oscillation Search and Energy Spectrum Measurement with the PROSPECT Experiment at HFIR
本文介绍了美国橡树岭国家实验室高浓缩高通量同位素反应堆（HFIR）PROSPECT实验中无菌中微子振荡和U-235反中微子能谱测量结果。在距85兆瓦高红外线反应堆堆芯中心7.9米的平均基线距离处采集的96个日历日的数据中，PROSPECT探测器观测到了铀235裂变产物的β衰变中产生的反中微子的50，000多次相互作用。通过比较10个反应堆-探测器基线在6.7米和9.2米之间的探测能谱，确定了反中微子振荡到轻无菌中微子的新极限。测量的基线之间的能量谱的差异显示，无菌中微子振荡的反中微子没有统计学意义的指示，不利于反应堆反中微子异常最佳拟合点在2.5 $σ$的置信水平。所报道的U-235反中微子能谱测量显示出与通过测量的U-235 β谱的转换产生的能谱模型的极好的一致性，其中$χ^2$ /DOF为31/31。在2.4 $σ$置信水平下，PROSPECT能够否定U-235反中微子是模型与商业反应堆堆芯获得的数据之间的光谱差异的唯一原因的假设。在2.2 $σ$置信水平下，PROSPECT中与商业岩心实验观察到的数据模型偏差类似的数据模型偏差相对于未观察到的偏差是优选的。
2020-07-01 hep-ex nucl-ex
The Possible Origin and Implications of the Shoulder in Reactor Neutrino Spectra
我们在核数据库框架内分析肩在当前的反应堆实验中观察到的反中微子光谱。我们发现，ENDF/B-VII.1数据库预测，反中微子肩来自一个类似的肩在聚合裂变β谱。相比之下，JEFF-3.1.1数据库没有预测现代反应堆中微子实验中三分之二的肩，而JEFF-3.1.1预测的肩来自$^{238}$ U。我们考虑几种可能的起源的肩膀，并找到可能的解释。例如，测量的聚合β谱可能有问题，或者轻水反应堆中较硬的中子谱可能影响β衰变同位素的分布。除了裂变锕系元素，我们发现$^{238}$ U也可以在扭曲总的反中微子光谱中发挥重要作用。区分这些和量化是否有一个异常与测量反应堆中微子信号将需要新的短基线实验，无论是在热反应堆和反应堆具有相当大的超热中子组件。
2015-07-31 hep-ex nucl-ex nucl-th
Total Absorption Gamma-Ray Spectroscopy of 87Br, 88Br and 94Rb Beta-Delayed Neutron Emitters
我们用全吸收γ谱研究了~（87）Br、~（88）Br和~（94）Rb的衰变。这些重要的裂变产物是β-缓发中子发射体。我们的数据显示了相当大的伽马强度，迄今为止在高分辨率伽马射线光谱学中未观察到，从高激发能的状态。我们还发现显着差异的β强度，可以推断出从现有的测量β光谱。我们评估的影响，目前的数据对反应堆衰变热求和计算。虽然这种影响相对较小，但它有助于减少冷却时间在1至100 s范围内的235 U裂变光子分量的计算和积分测量之间的差异。我们还使用求和计算来评估目前的数据对反应堆反中微子光谱的影响。我们发现在5至9兆电子伏的范围内的反中微子能量的显着效果。此外，我们观察到一个意想不到的强概率γ辐射中子非束缚态填充的子核。伽马分支相比，豪泽-Feshbach计算，使一个解释的大值溴同位素由于原子核结构。然而，94 Rb的分支虽然小得多，但暗示需要将辐射宽度增加一个数量级。这导致了一个类似的增加，在计算的（n，伽玛）截面，这个非常丰富的中子核与r-过程丰度计算的潜在影响。
2016-09-20 nucl-ex
Measurement of the Reactor Antineutrino Flux and Spectrum at Daya Bay
本文报告了大亚湾核试验中六个2.9~GW $_{th}$核反应堆的电子反中微子通量和能谱的测量结果。该核反应堆的六个探测器分别布置在两个近（有效基线512米和561米）和一个远（1,579米）的地下实验大厅。使用217天的数据，分别在近大厅和远大厅检测到296，721和41，589个逆β衰变（IBD）候选者。测得的IBD产量为（1.55 $\pm$ 0.04）$\times$ 10 $^{-18}$ ~cm $^2$ /GW/天或（5.92 $\pm$ 0.14）$\times$ 10 $^{-43}$ ~cm $^2$ /裂变。该通量测量与以前的短基线反应堆反中微子实验是一致的，是$0.946\pm0.022$（$0.991\pm0.023$）相对于Huber+Mueller（ILL+Vogel）裂变反中微子模型预测的通量。测量的IBD正电子能谱偏离两个光谱预测超过2 $σ$在整个能量范围内的本地显着性高达$\sim$ 4 $σ$之间的4-6 MeV。从测量的正电子能谱中提取IBD反应的反应堆反中微子谱，用于模型无关的预测。
2015-08-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Determination of Beta Decay Ground State Feeding of Nuclei of Importance for Reactor Applications
在$β$ -衰变研究中，子核到基态的衰变几率的确定常常存在较大的系统误差。测量的困难与没有相关的延迟$γ$射线发射有关。在这项工作中，我们重温了$4πγ-β$方法提出的格林伍德和合作者在20世纪90年代，这有可能克服一些实验困难。我们的兴趣是驱动的需要，以准确地确定的$β$的裂变产物，有助于显着的反应堆衰变热和反应堆发射的反中微子的强度分布。许多这样的衰变有大的基态分支。该方法也适用于原子核结构的研究。对相关公式进行了修改并扩展到$β$ -缓发中子发射体的特殊情况，并用合成数据证明了该方法的稳健性。我们将其应用到作为测试用例的一些测量衰减，并讨论该方法的特点。最后，我们得到基态喂养强度与减少不确定性的四个相关的衰变，将允许未来的改进，在反中微子光谱和衰变热计算使用求和方法。
2020-05-18 nucl-ex
Total Absorption Spectroscopy Study of the Beta Decay of $^{86}$Br and $^{91}$Rb
用全吸收谱技术研究了$^{86}$ Br和$^{91}$ Rb的β衰变。放射性核在于韦斯屈莱的IGISOL设施生产，并使用JYFLTRAP进一步纯化。$^{86}$ Br和$^{91}$ Rb被认为是反应堆中衰变热的主要贡献者。此外，$^{91}$ Rb还被Rudeland { \it et al.}用作直接测量裂变产物β衰变中释放的平均γ能量的标准化点。假设这种衰减是从高分辨率测量中已知的。我们的结果表明，这两种衰变都受到{ \it Pandemonium}效应的影响，并且Rudeland { \it et al.}应该重新归一化。研究的衰变在预测的衰变热和反中微子光谱从反应堆的相对影响进行了评估。
2017-04-06 nucl-ex
Total absorption $γ$-ray spectroscopy of niobium isomers
用全吸收$γ$ -射线谱技术测定了$^{100\text{gs},100\text{m}}$ Nb和$^{102\text{gs},102\text{m}}$ Nb衰变的$β$强度分布。JYFLTRAP双潘宁阱系统被用于解开能量非常接近的异构态，在一系列具有挑战性的测量活动中，使用衰变总吸收$γ$射线光谱仪在于韦斯屈莱的离子导向同位素分离器在线设施进行测量。每个铌的低自旋同质异能态都是通过锆母体的衰变来填充的，锆母体被当作污染物来处理。我们已经应用了一种方法来提取这种污染，此外，我们已经获得了这些锆衰变的$β$强度分布。与这些结果进行了评价的$β$ -强度分布进行了比较，在准粒子随机相近似计算，这表明一个长形的配置为基态的$^{100,102}$锆。当我们将铌同位素的分析结果与以前的衰变数据进行比较时，发现了Pandemonium效应的足迹。首次获得了$^{102\text{m}}$ Nb的$β$-衰变强度。对不确定度进行了仔细的评估，并利用我们的光谱仪的分段来验证我们结果的一致性。最终结果用作反应器总和计算的输入。已经报道了对反中微子光谱计算的巨大影响，在这里我们详细介绍了对衰变热计算的重大影响。
2019-04-15 nucl-ex
