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
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
Theory of fission detector signals in reactor measurements - detailed calculations
坎贝尔定理将裂变室电流的方差（一个“滤波泊松过程”）与探测事件的强度和探测器脉冲形状联系起来，当产生裂变室电流的中子不是独立的时，坎贝尔定理就失效了。本文作者[1]最近提出了一种计算次临界倍增系统中子探测时探测器电流方差的方法。在本文中，以前的形式主义，只占提示中子，一般也考虑缓发中子。通过使用与先前工作中相同的简单但现实的探测器模型来执行探测器电流的严格概率分析。本分析的结果使得有可能确定传统的坎贝尔技术的偏见定性和定量。结果表明，该方差与探测强度仍成正比，适用于平均通量的监测，但方差与探测强度之间的校准因子是探测器脉冲形状和系统亚临界反应性的函数，对临界系统偏离。
2015-08-22 physics.ins-det
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
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
Investigation of antineutrino spectral anomaly with reactor simulation uncertainty
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theta_{13}，然而，显着的差异被发现，无论是在绝对流量和光谱形状。已作出大量努力，调查造成差异的可能原因。在这项研究中，基于蒙特卡罗抽样被用来评估裂变分数的不确定性。我们发现裂变截面的不确定性是$^{235}$ U、$^{239}$ Pu和$^{241}$ Pu的不确定性的重要来源，但对于$^{238}$ U，弹性和非弹性截面更重要。在与制造参数相关的不确定性中，燃料密度是主要的不确定性，但是，总的制造不确定性很小。通过四种同位素的原子密度不确定度，对燃耗引起的不确定度进行了评定。反应堆模拟的总裂变分数不确定度分别为0.83%，2.24%，1.79%，235 U，238 U，239 Pu和241 Pu，分别为2.59%，在燃料循环的中间。总的裂变分数不确定度小于以前导出的值5%。这些结果对研究反应堆反中微子异常和精确测量大亚湾反中微子实验中的反中微子能谱有一定的帮助。
2018-07-10 hep-ex physics.ins-det
Molten-Salt Depleted-Uranium Reactor
超临界、堆芯熔化和核燃料泄漏事故困扰了裂变反应堆几十年，极大地限制了裂变反应堆的广泛应用。现在这些麻烦还没有解决。在这里，我们首先展示了一个可能的完美反应堆，熔盐贫铀反应堆，这是没有以上的事故麻烦。我们发现这种反应器在所有的科学原理、操作原理、技术和工程方面都可以在实际应用中实现。研究结果表明，该堆是如何具备并实现非瞬发临界、负反馈长期安全稳定运行、容器内铀-钚循环链闭合、只有贫铀才能正常运行、贫铀高燃耗的优异特性，实现裂变核能充分满足人类长期能源需求，彻底解决核临界安全、铀资源短缺和低碳发展的挑战。它们可以为人类提供安全、廉价、丰富、清洁的能源和持续数千年的电功率。
2015-03-11 physics.ins-det
Antineutrino flux from the Laguna Verde Nuclear Power Plant
我们提出了一个计算的反中微子通量的反应堆在墨西哥的Laguna Verde核电厂，在反应堆堆芯中的主要同位素的裂变碎片的衰变链中产生的反中微子光谱的基础上，和他们的裂变率，已使用DRAGON模拟代码计算。我们还提出了一个估计的数量的预期事件在探测器的塑料闪烁体的质量为1吨，在100米的反应堆堆芯。
2015-09-09 hep-ex hep-ph physics.ins-det
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
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
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
Analysis of reactor burnup simulation uncertainties for antineutrino spectrum prediction
本研究针对反应堆反中微子能谱高精度预测需求，通过Serpent蒙特卡罗模拟与压水堆乏燃料数据对比分析裂变份额精度，结合BetaShape软件与求和法评估模拟不确定性对能谱的影响，为JUNO、TAO实验提供支撑。
2024-10-30 physics.ins-det
The methodology for validation of cross sections in quasi monoenergetic neutron field
针对裂变谱外应用场景的截面验证需求，提出基于准单能中子场的验证方法，通过芪晶体能谱测谱、散射修正及活化箔反应率对比，在IRDFF-II库上验证了所选反应的良好一致性。
2023-06-05 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
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$^{23…
2017-06-20 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Scoping of material response under DEMO neutron irradiation: comparison with fission and influence of nuclear library selection
材料活化库存的预测将是未来聚变核电站运行、安全和环境评估的几乎所有方面的关键投入。此外，中子引起的材料成分（库存）随时间的嬗变（变化），以及原子位移造成的构型损伤的产生和演变，需要精确的量化，因为它们会导致材料特性的显著变化，从而影响反应堆组件的寿命。已经进行了全面的范围研究，以量化从氢到铋的所有自然存在的元素在中子辐照下的活化、嬗变（耗尽和积累）和立即损害反应。由此产生的数据库提供了一个材料的响应的全球图片，涵盖了大部分的核技术空间，但特别侧重于典型的条件下预期的示范聚变发电厂（DEMO）。聚变的结果进行了比较，对典型的裂变条件下选定的聚变相关材料，表明后者不能依赖于在未来的聚变反应堆的材料响应的准确的可扩展的实验预测。还比较了来自不同核数据库的结果，突出了差异和缺陷。
2016-04-27 cond-mat.mtrl-sci nucl-th physics.ins-det
Upper limit on the cross section for reactor antineutrinos changing 22Na decay rates
在本文中，我们提出了在核裂变反应堆的存在下，22钠衰变的长期观察结果。这些测量是在南非开普敦附近的Koeberg核电站的安全壳墙外和下面进行的。在此期间，反中微子通量的范围在5*10^11 ~ 1.6*10^13 cm^-2 s^-1之间。我们发现，符合求和技术提供了一个敏感的工具来测量的总衰减常数的变化，以及EC和β +衰变22 Na的第一个激发态在22 Ne之间的分支比。我们观察到反应堆开启和反应堆关闭之间计数率的相对变化等于（-0.51+/-0.11）*10^-4。在评估了可能的系统不确定性后，我们得出结论，这种效应要么是由于一个隐藏的仪器原因，要么是由于反中微子和22 Na核之间的相互作用。由于反中微子相互作用，22 Na衰变率的上限为~0.03 barn。
2014-09-23 astro-ph.HE nucl-ex physics.ins-det
Large scale Gd-beta-diketonate based organic liquid scintillator production for antineutrino detection
在过去的几十年里，有机液体扩散器已经成为成功的中微子探测器的基础。在核反应堆中，钆液体稀释剂为电子反中微子探测提供了有效的背景抑制。首次在双氘代反应堆反中微子实验中使用了一种新研制的β-二酮钆闪烁体。描述了其大规模生产和表征。介绍了一种新的光产额匹配的无金属伴闪烁体。这两种有机液体都包括目标和“伽马捕捉器”的双金属探测器。
2012-06-25 physics.ins-det
Towards a first measurement of the free neutron bound beta decay detecting hydrogen atoms at a throughgoing beamtube in a high flux reactor
除了常见的中子$n\rightarrow p e^-\overline{ν_e}$的三体衰变之外，还应该存在一个有效的2体子集，其中电子和质子形成具有良好定义的总动量、总自旋和磁量子数的氢束缚态。这个束缚系统的原子光谱分析可以揭示潜在的弱相互作用的细节，因为它反映了所有出射粒子的螺旋度分布。因此，它携带的信息是独一无二的，而解开这些信息的实验类似于60多年前进行的戈德哈伯实验。所提出的实验将搜索具有326 eV动能的单能亚稳态BoBH原子，其产生于高通量反应堆的贯穿束管的中心（例如，在PIK反应堆，Gatchina）。虽然需要完整的光谱信息来揭示新的物理学，但我们的首要目标是证明这种衰变的发生并了解背景。检测的关键是识别在许多氢原子的环境中以约1 $\rm{s}^{-1}$的速率出现的氢原子的单色线，然而具有约室温的热分布。本文讨论了速度（能量）滤波的两种情况。第一种是建立在一个纯电动斩波器系统上的，在这个系统中，亚稳态的氢原子被淬灭到它们的基态，因此大部分保持在不可检测的状态。该斩波器系统采用快速可切换的Bradbury Nielsen门。第二种方法利用了一个强烈的能量依赖的电荷交换过程，亚稳态氢拿起一个电子，同时穿越充满氩气的气体电池，把它变成可操纵的带电氢。氢气的最终检测通过多通道板（MCP）检测器进行。
2019-10-10 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Antineutrino Monitoring of Thorium Reactors
各种团体已经证明，反中微子监测可以成功地评估用于不扩散的水冷核反应堆中的钚含量。新的反应堆设计和概念采用了非传统的燃料类型和化学性质。了解这些性质如何影响反应堆的反中微子发射，可以扩展反中微子监测的适用性。钍熔盐反应堆（MSR）产生U-233，如果转移，则构成国际原子能机构（IAEA）定义的直接使用材料。首次估算了铀-233裂变产生的反中微子谱，并评估了在30天的时间目标内探测8公斤铀-233转移的可行性。从钍反应堆在正常条件下运行的反中微子排放量进行了比较，通过评估每日的反中微子计数率和检测到的反中微子的能谱在25米的对峙转移的情况。结果发现，在原子能机构目前的及时检测目标范围内，使用这两种试验都无法检测到大量铀233的转移。基于速率-时间的分析超过了23天的及时性目标，而基于频谱的分析超过了31天。
2016-09-21 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
Arbitrarily large neutron amplification in subcritical nuclear reactors
在次临界反应堆中，每个中子每代仅产生keff < 1个中子（渐近地和平均地），因此在没有外部源的情况下，中子总数呈指数下降。因此，链式反应容易停止，使得这种反应器固有地稳定。有趣的是，与常识相反，keff，外部源强度和反应堆的输出功率之间没有关系。在本文中，我提出了各种可能的策略来利用这一事实，并将它们应用于设计一个基本的多层系统，该系统允许每个源中子达到任意大的裂变次数，同时保持keff < 1固定（我使用keff=0.97）。放大器的行为进行了验证，简单的蒙特卡罗输运模拟。该提案无可否认地带来了需要进一步研究的复杂性和微妙性，但是，如果得到发展，可以允许驱动具有微弱中子源的次临界反应堆，例如基于放射性同位素的。
2020-10-04 nucl-th physics.app-ph physics.ins-det
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
A domain-specific analysis system for examining nuclear reactor simulation data for light-water and sodium-cooled fast reactors
在美国建造新一代裂变反应堆面临许多技术和监管挑战。一个重要的挑战是需要以易于使用的方式共享和呈现新的高保真、高性能模拟的结果。由于现代多尺度、多物理场模拟可以生成PB级的数据，因此它们将需要开发新的技术和方法来将数据减少到熟悉的感兴趣的量（例如，引脚功率、温度），具有更合理的分辨率和尺寸。此外，这些模拟的一些结果可能是新的数量，其可视化和分析技术在社区中并不立即可用，需要开发。本文介绍了一种新的系统，用于管理高性能的仿真结果，在特定领域的方式，自然暴露的轻水和钠冷快堆的利益量。它描述了建立这样一个系统的要求以及在各级（模拟、用户界面等）开发过程中面临的技术挑战。一个例子比较结果，从两个不同的模拟套件的一个单一的组件在轻水反应堆，随着系统的要求和设计的详细讨论。
2014-07-10 cs.CE physics.ins-det
Antineutrino spectral anomaly within the neutron spectrum
最近，在大亚湾、双浦兹和RENO的三个反中微子实验测量了中微子混合角$θ_{13}$，每个实验都使用核反应堆发电厂。然而，显着的差异被发现，无论是在绝对通量和光谱形状。在反应堆中，中子具有一定的能量范围，不同的中子能量产生不同的裂变产额。不同的裂变产额可能是造成反中微子谱差异的原因。在我们的研究中，中子谱已被分析，以了解差异的可能原因。与Huber-Muller模型的结果比较，发现在5- 7 ~MeV能区出现谱凸。然而，平均反中微子谱和纯热反中微子谱之间的差异很小。也就是说，他们无法解释这种颠簸。但在7- 8 MeV能区，中子通量引起反中子通量的降低，从而影响了反中微子谱的分布，特别是在高能区。
2018-11-20 hep-ex physics.ins-det
Calculation and verification of neutron irradiation damage with differential cross sections
在反应堆应用中，每原子位移（DPA）速率通常用DPA截面计算。本文提出并推荐了在质心坐标系下直接计算能量角分布的方法。提出了改进和验证DPA截面计算的方法：（i）基于Gauss-Legendre-Quadrature-based Piecewise Integration（GLQPI）的积分法，保证被积函数不连续时积分在发射角上的数值收敛性;（ii）验证梯形积分在二次能量上的收敛性;（iii）双微分截面的插值。对于JEFF-3.1.1的56 Fe，当前的发射角数值积分不收敛，而二次能量的直接梯形和能量-角-积分损伤的直接内插是准确的。另一方面，它表明，DPA的截面高估，如果各向同性的角分布假设。然而，DPA截面对高阶勒让德多项式不敏感，因为前者是角度积分量。中子弹性散射的数值计算结果表明，对于裂变堆，2阶勒让德多项式可以给出56 Fe的DPA率，其误差不超过0.5%，而对于聚变堆，需要4阶勒让德多项式。对于中子非弹性散射诱导的DPA，一阶勒让德多项式对于裂变和聚变反应堆都是足够的。
2019-07-19 physics.app-ph physics.ins-det
Radiogenic neutron background in reactor neutrino experiments
本文报道了反中微子反β衰变反应探测中的一种新的关联背景。反中微子探测器外围材料（如光电倍增管的硼硅酸盐玻璃）中的自发裂变和$(α,n)$反应会产生快中子和瞬发伽马射线。如果从材料到探测器目标的屏蔽层不够厚，中子和伽马可能进入目标体积并模拟反中微子信号。本文重新讨论了B $(α,n)$ N和F $(α,n)$ Na反应产生的中子产额和能谱。一个基于Geant 4的模拟已经进行了使用一个简化的探测器几何本代反应堆中微子实验。估计了这些实验中的背景速率。如果不考虑这一背景，中微子混合角$\sin^22θ_{13}$的值将被低估。我们建议大亚湾、RENO、Double Bronze和JUNO仔细检查与目标接近且富含硼和氟的探测器材料的质量和放射性纯度水平。
2021-10-22 hep-ex physics.ins-det
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
Reactor Neutrino Spectral Distortions Play Little Role in Mass Hierarchy Experiments
低能电子在核β衰变中的库仑增强在伴随的反中微子谱中在β衰变终点能量处产生尖锐的截止。已经证实，这些特征将干扰测量中微子质量等级对振荡核反应堆反中微子谱的影响。这些锯齿状的特征将出现在详细的反应堆反中微子光谱中，其特征能量尺度类似于53公里基线附近中微子质量等级确定的关键振荡周期。然而，这些锯齿状的扭曲被发现有助于在一个幅度只有百分之几相对于质量层次依赖的振荡模式在傅立叶空间。在傅立叶余弦和正弦变换中，编码中微子质量等级的特征在给定$3.2\%/\sqrt{E_\mathrm{vis.}/\mathrm{MeV}}$（完美）探测器能量分辨率的情况下，对详细能谱的锯齿状失真的最大贡献的显著性超过十六（三十三）倍。这些失真的影响被证明是可以忽略不计的，即使在反应堆的频谱，振荡参数和计数统计的不确定性被认为是。当能量响应的非线性控制在0.5%以下时，即使在能量空间中相反的层次振荡模式几乎退化时，这一结果也是成立的。因此，准确的知识探测器的能量响应，锯齿状的功能，在反应堆反中微子光谱不会显着阻碍中微子质量层次测量使用反应堆反中微子。
2019-02-14 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Geoneutrinos at Jinping: Flux prediction and oscillation analysis
地中微子是由地球内部天然存在的放射性核素（特别是$^{238}$ U、$^{232}$ Th和$^{40}$ K）的β衰变产生的电子反中微子（$\barν_e$）。对这些中微子的测量为地球辐射生热提供了强有力的约束，并对地球模型进行了检验。由于地中微子通量中的$\barν_e$的预测受中微子振荡的影响，我们进行了计算，包括详细的振荡分析在地球周围产生的地中微子和反应堆中微子的传播。给出了四川锦屏地下实验室3千吨级中微子探测器的预期地中微子信号、反应堆中微子本底率和系统误差预算。此外，我们评估了敏感性的地中微子通量，Th/U比和在地球内部的一个可能的裂变反应堆的功率。
2017-02-07 hep-ex physics.geo-ph physics.ins-det
