Electron Antineutrino Disappearance at KamLAND and JUNO as Decisive Tests of the Short Baseline Anti-nu_mu to Anti-nu_e Appearance Anomaly
IsoDAR反中微子源是由8Li同位素在静止状态下衰变产生的通量,当与JUNO(江门地下中微子天文台)探测器配对时,它对高Δ m^2振荡的反nu_e消失具有前所未有的灵敏度。在假设CPT不变性的前提下,可以利用anti-nu_e消失的敏感区域来限制anti-nu_mu对anti-nu_e出现信号的参数空间。该实验的5 σ灵敏度涵盖了从组合拟合到短基线实验的整个anti-nu_mu到anti-nu_e允许的参数空间。这代表了在所有$CPT$不变的模型中对LSND和MiniBooNE反中微子外观信号的决定性测试。在KamLAND运行IsoDAR以类似的方式限制了大部分外观信号区域。
2013-12-30 hep-ex hep-ph
Simulation of Reactors for Antineutrino Experiments Using DRAGON
从中微子的发现到Kamland的精确中微子振荡测量,核反应堆被证明是反中微子的重要来源。随着它们的能力和我们对中微子物理学知识的增加,更灵敏的测量已经成为可能。下一代反应堆反中微子实验需要对反应堆堆芯进行更详细的模拟。许多反应堆模拟代码是专有的,这使得详细的研究变得困难。在这里,我们提出的开源DRAGON代码的结果,并将其与其他行业标准的反应堆建模。我们使用高滨反应堆公布的数据,以确定模拟的质量。还讨论了不确定性对反中微子通量的传播。
2011-09-30 hep-ex nucl-ex
Review of Reactor Antineutrino Experiments
正如在其他地方所讨论的那样,测量$θ_{13}$的非零值将为探索CP违规和质量等级提供广泛的可能性。目前测量未知混合角$θ_{13}$的实验方法包括加速器搜索$ν_{e}$的出现和精确测量反应堆反中微子消失。反应堆反中微子实验旨在以前所未有的灵敏度寻找非零混合角$θ_{13}$。本文件描述了当前的反应堆反中微子实验和加速器之间的协同作用,寻找$ν_{e}$的外观和反应堆反中微子消失的精确测量。
2012-01-06 hep-ex nucl-ex
On the Measurement of Solar Neutrino Oscillation Parameters with KamLAND
一个新的反应堆发电厂Shika-2,功率约为4吉瓦,距离KamLAND探测器约88公里,计划于2006年3月开始运行。我们研究的$\barν_e$通量从这个反应堆的KamLAND实验的太阳中微子振荡参数的灵敏度的影响。我们提出的结果,前瞻性的确定$Δm^2_\odot$和$\sin^2θ_\odot$使用的组合数据从KamLAND和太阳中微子实验,包括影响的Shika-2的贡献KamLAND信号和最新的数据从盐富集阶段的SNO实验。我们发现,与预期相反,增加的志贺-2反应堆通量并没有提高KamLAND的$\sin^2θ_\odot$灵敏度,而在$Δm^2_\odot$测量的模糊性甚至可能增加,作为柏崎和志贺-2反应堆对KamLAND信号的贡献之间的平均效应的结果。
2003-11-29 astro-ph hep-ex hep-ph
Refined Global Fit of KamLAND Data and the Daya Bay Antineutrino Energy Spectrum
Wuyi University(五邑大学)
通过结合大亚湾实验独立测量的铀和钚裂变反中微子谱与KamLAND公开数据,构建弱依赖反应堆反中微子通量模型的全局分析框架,发现质量平方差Δm²₂₁的最佳拟合值从7.53×10⁻⁵ eV²降至7.50×10⁻⁵ eV²,与JUNO最新测量更一致,表明反应堆反中微子谱差异可能是两实验间张力的重要原因。
2026-06-03 hep-ex
Experimental Parameters for a Reactor Antineutrino Experiment at Very Short Baselines
反应堆反中微子被用来研究中微子振荡,寻找非标准中微子相互作用的特征,并监测反应堆的安全运行应用。反应堆反中微子的通量和能谱可以由核裂变产物的衰变来预测。将最近的反应堆计算结果与过去在10 - 100米基线处的测量结果进行比较,结果表明存在5.7%的赤字。在非常短的基线O(1 - 10米)的反应堆反中微子的精确测量可以用来探测这种异常,并寻找可能的振荡到不育中微子物种。本文研究了一种新的反应堆反中微子短基线测量的实验要求,并计算了各种方案的灵敏度。我们的结论是,在一个典型的研究堆的实验提供了5 σ发现潜力的有利振荡参数空间与3年的数据收集。
2012-12-10 hep-ex nucl-ex
Reactor Antineutrino Anomaly with known θ_{13}
我们重新审视反应堆反中微子异常使用最近的反应堆通量独立确定相当大的θ?13通过考虑一整套绝对反应堆电子反中微子通量测量。当标准化到Mueller等人的预测通量时。[1],新的世界平均值,包括Palo Verde,Bronz和Double Bronz的结果后,为0.959 +- 0.009(实验不确定性)+- 0.027(通量系统学)。包括公里基线的数据,新的世界平均值仅比1低约1.4 σ,削弱了反应堆反中微子异常的意义。大亚湾核电站、雷诺核电站和双晶核电站即将公布的结果将提供有关这一问题的进一步资料。
2013-04-18 hep-ex nucl-ex
Reactor Simulation for Antineutrino Experiments using DRAGON and MURE
人们对核反应堆作为实验反中微子来源的兴趣日益浓厚,这激发了有效、快速和可访问的模拟来预测反应堆裂变速率。在这里,我们提出的结果,从龙和MURE模拟代码,并将它们与其他行业标准的反应堆堆芯建模。我们使用已发表的数据从高滨-3反应堆,以评估这些模拟的质量对独立测量的燃料同位素组成。在反应堆的操作参数的不确定性的传播所产生的反中微子通量的预测进行了讨论。
2012-06-04 hep-ex nucl-ex
Antineutrino Science in KamLAND
KamLAND的主要目标是寻找从遥远的动力反应堆发射的$\barν_{\rm e}$ $'$的振荡。长基线(通常为180公里)使KamLAND能够在实验室条件下用$\barν_{\rm e}$解决太阳中微子问题的振荡解。KamLAND发现,反应堆$\barν_{\rm e}$事件比根据关于$\barν_{\rm e}$ $\barν_{\rm e}$传播的标准假设(置信度大于9 σ)所预期的事件要少。在大于5 σ C.L.时,观察到的能谱与预期的谱形不一致,更喜欢中微子振荡效应的扭曲。对KamLAND和KamLAND +太阳中微子实验的数据进行了三味振荡分析,得到了$Δ{\rm m}^{2}_{21} = [{7.54}^{+0.19}_{0.18},\ {7.53}^{+0.19}_{0.18}]$ $\times {10}^{-5} {\rm eV}^{2}$、$\tan^{2} θ_{12} = [{0.481}^{+0.092}_{-0.080},\ {0.437}^{+0.029}_{-0.026}]$和${\sin}^{2} θ_{13} = [{0.010}^{+0.033}_{-0.034},{0.023}^{+0.015}_{-0.015}]$。除了大混合角(LMA)区域外,太阳中微子问题的所有解都被排除在外。KamLAND还展示了中微子振荡效应预期的几乎两个周期…
2014-09-16 hep-ex physics.ins-det
Uranium and Plutonium antineutrino spectra taken by summation method used to fit experimentally measured reactor antineutrino spectrum
本研究采用可调整未知碎片单能谱形状的求和法,计算铀、钚等易裂变同位素的反中微子能谱,拟合多项实验的反应堆反中微子能谱,结果与实验一致且高精度复现反β衰变截面。
2025-05-04 hep-ex nucl-ex
Kamland Results
用1,000吨级液体振荡器探测器KamLAND探索了太阳中微子问题的LMA解。它利用核动力反应堆,有效地分布在距离实验场地180公里的地方。将实测中微子率与反应堆运行历史的计算结果相比较,从162吨-年的辐照数据中得到了反应堆中微子消失的证据。在99.95%的置信水平下,该亏损仅与LMA解相容,排除了两个中微子振荡假设中的其他解。
2003-07-15 hep-ex
Discriminating among Earth composition models using geo-antineutrinos
据估计,整个地球产生的热量相当于约40太瓦(相当于10,000个核电站),这被认为主要来自沉积在地壳和地幔中的元素如U,Th和K的放射性衰变。这些元素的放射性不仅产生热量,还产生反中微子(称为地球反中微子),可以通过地面探测器观察到。我们调查的可能性区分地球成分模型预测不同的总放射性热生成,通过观察这样的地质反中微子在神冈和格兰萨索,假设KamLAND和Borexino(型)探测器,分别在这些地方。通过模拟未来的地球反中微子数据以及反应堆反中微子背景的贡献,我们试图建立在何种程度上,我们可以区分地球成分模型在我们的星球上的这两个网站给定的曝光(在KT $\cdot$年的单位)。我们还使用来自太阳中微子数据以及KamLAND反应堆反中微子数据的中微子混合参数的信息,以估计地球反中微子诱发事件的数量。
2003-11-05 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
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
A search for correlated low-energy electron antineutrinos in KamLAND with gamma-ray bursts
本文介绍了在KamLAND探测器上用来自伽玛射线坐标网络和费米伽马射线暴监视器的伽马射线暴进行低能电子反中微子的时间符合事件搜索的结果。使用$\pm$ 500 s的可变符合时间窗口加上每个伽马射线暴的持续时间,未观察到统计学上显著超出本底的情况。我们把世界上最严格的90%的置信水平的上限低于17.5兆电子伏的电子反中微子注量。假设伽马射线暴源的中微子能谱为费米-狄拉克能谱,我们利用已有的红移数据来约束电子反中微子光度和有效温度。
2022-01-24 astro-ph.HE hep-ex
Search for Low-energy Electron Antineutrinos in KamLAND Associated with Gravitational Wave Events
我们提出的结果,寻找MeV级的电子反中微子事件在KamLAND符合60引力波事件/候选人报告的LIGO/处女座合作在其第二次和第三次观测运行。在$\pm$ 500 s的时间窗口内,我们没有发现来自每个引力波的显著的重合信号,并且呈现90%C.中微子能量在1.8-111 MeV范围内的$10^{8}$ - $10^{13}\,{\mathrm cm^2}$之间的电子反中微子注量上限。
2020-12-22 astro-ph.HE hep-ex
KamLAND and solar neutrino data eliminate the LOW solution
KamLAND反应堆反中微子实验在不发生中微子振荡的情况下,探测到了相对于预期的3.4σ通量抑制。我们结合KamLAND数据和太阳中微子数据,证明了LMA解是4.4σC下太阳中微子问题唯一可行的振荡解。L.
2002-12-09 astro-ph hep-ex hep-ph
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Geoneutrinos and reactor antineutrinos at SNO+
在加拿大萨德伯里附近的Creighton矿中心,SNO+探测器预计将观测到地球中U和Th以及核反应堆产生的几乎相等比例的电子反中微子。SNO+将是第一个测量由CANDU堆芯(占总反应堆信号的$\sim$ 55\%)主导的反应堆信号的长基线实验,CANDU堆芯通常燃烧天然铀。大约18%的地中微子总信号是由休伦超群-萨德伯里盆地岩石中的U和Th产生的:由这一岩性单元产生的信号的60%的不确定性对地幔信号的辨别能力以及地中微子光谱形状重建起着至关重要的作用,这在原则上可以提供地球中Th/U比的直接测量。
2016-07-20 hep-ex physics.geo-ph
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
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
CeLAND: search for a 4th light neutrino state with a 3 PBq 144Ce-144Pr electron antineutrino generator in KamLAND
反应堆的中微子和镓异常可以用3-4 PBq(75-100 kCi规模)的144 Ce-144 Pr反中微子β源测试,该源部署在中心或靠近大型低背景液体闪烁体探测器。反中微子发生器最早将于2014年由俄罗斯后处理厂PA Mayak生产,运往日本,并最早于2015年部署在Kamioka液体闪烁体反中微子探测器(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检测到的中微子通量的能量和位置依赖性。在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、无菌的中微子状态。这将为中微子的电子耗散异常提供一个全面的测试,并可能导致发现第四个中微子态,即Δ m^2> 0.1 eV^2和sin ^2(2 θ)> 0.05。
2014-04-13 hep-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
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
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
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
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
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
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
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
Recent Results from KamLAND
The main goal of the KamLAND reactor electron anti-neutrino experiment is a search for electron anti- neutrino oscillation using inverse- beta decay reaction in 1,000 ton of ultra-pure liquid scintillator. The data-set is 1490.8 days from Mar. 2002 to May 2007. The best-fit oscillation parameters are Delta m^{2}_{21} = 7.58^{+0.14}_{-0.13} (stat.) +/- 0.15 (syst.) x 10$^{-5} eV^{2} and tan^{2} theta_{12} = 0.56^{+0.10}_{-0.07} (stat.) ^{+0.10}_{-0.06} (syst.). The statistical significance for reactor electron anti-neutrino disappearance is 8.8 sigma, and an undistorted electron anti-neutrino e…
2008-10-20 hep-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
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
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
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