Observation of the Isotopic Evolution of Pressurized Water Reactor Fuel Using an Antineutrino Detector
通过在几个燃料循环中操作一个简单设计的反中微子探测器，我们已经观察到了反中微子通量的长期变化，这是由商业压水堆（PWR）的同位素演变造成的。用这种简单的反中微子探测器进行的测量，作为国际原子能机构（原子能机构）和其他反应堆保障监督制度的一部分，为核查反应堆裂变材料库存提供了一种替代手段。
2008-10-21 nucl-ex
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
Search for Perturbations of Nuclear Decay Rates Induced by Reactor Electron Antineutrinos
我们报告了橡树岭国家实验室高通量同位素反应堆附近进行的实验结果，旨在解决反应堆产生的电子反中微子的通量是否可以改变Mn-54，Na-22和Co-60的弱核相互作用引起的衰变率的问题。这个实验虽然相当灵敏，但在反中微子通量为$3\times 10^{12}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的情况下，在$β$衰变（或电子俘获）过程中，不能排除$10^4$中少于一个或两个部分的扰动。目前的实验方法适用于广泛的同位素。如果我们能够理解并减少主要的系统不确定性，在未来的实验中提高灵敏度是可能的。
2016-06-30 nucl-ex physics.ins-det
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
Reactor monitoring and safeguards using antineutrino detectors
核反应堆已经成为许多基础物理实验的反中微子源。通过这些实验开发的技术使得将这些相互作用非常弱的粒子用于实际目的成为可能。离开反应堆的大量反中微子携带着两个与保障措施有关的量的信息：反应堆功率和裂变存量。因此，作为国际原子能机构（原子能机构）和其他反应堆保障监督制度的一部分，用反中微子探测器进行的测量可以提供核查反应堆的动力历史和裂变材料存量的替代手段。全球各地正在努力开发这种监测技术。
2008-09-15 nucl-ex
Evaluating Reactor Antineutrino Signals for WATCHMAN
增加反中微子探测器能够监测已登记反应堆运行或发现秘密反应堆的距离，可加强《不扩散核武器条约》。本文介绍了在距离商用动力堆$\gtrsim10$ km的水基探测器中，由准弹性中微子-质子散射和弹性中微子-电子散射计算反应堆反中微子相互作用的方法。它分别计算来自近端反应堆的信号和来自所有其他注册反应堆的背景。主要结果是从准弹性和弹性过程的微分和积分相互作用率。有两个地下设施能够托管探测器（$\sim1$ kT H $_2$ O）项目，附近（$L\sim20$ km）有一个运行中的商业反应堆（$P_{th}\sim3$ GW）。这些反应堆-厂址组合是正在考虑用于“观察者”项目的，它们是美国伊利湖南岸的佩里-莫顿和英格兰北海西岸的哈特尔普尔-博尔比。在Morton站点，来自近端反应堆的信号速率大约是Boulby站点的5倍，这是由于反应堆站点间隔距离较短、反应堆热功率较大以及中微子振荡存活概率较大。尽管莫顿所有其他反应堆的背景速率都大于博尔比，但莫顿近端反应堆的信号速率比博尔比近端反应堆的小。此外，哈特尔普尔电厂有两个核心，而佩里电厂有一个核心。因此，博尔比场址提供了在比莫顿场址更严格的条件下远程监测反应堆堆芯开/关循环的机会。
2017-02-17 nucl-ex physics.ins-det
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
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
Reactor Antineutrino Signals at Morton and Boulby
增加反中微子探测器能够监测已登记反应堆运行或发现秘密反应堆的距离，可加强《不扩散核武器条约》。本报告介绍了反应堆反中微子相互作用的计算，从准弹性中微子质子散射和弹性中微子电子散射，在水基探测器操作>10公里的商业动力反应堆。它分别计算来自近端反应堆的信号和来自所有其他注册反应堆的背景。主要结果是带电轻子在准弹性和弹性过程中散射的相互作用率和动能分布。比较信号和背景分布评估反应堆监测能力。将结果缩放到不同尺寸、目标介质和间隔距离的探测器是简单的。计算是针对两个商业反应堆（P_th~3 GW）的例子，该反应堆在能够容纳探测器（~1 kT H2O）项目的地下设施附近（L~20 km）运行。这些反应堆-厂址组合是美国伊利湖南岸的佩里-莫顿和英国北海西岸的哈特尔普尔-博尔比。来自近端反应堆的信号在Morton站点比在Boulby站点大约大五倍，这是由于较短的反应堆站点分离距离、较大的反应堆热功率和较大的中微子振荡存活概率。在绝对相互作用速率方面，来自所有其他反应器的背景在Morton比在Boulby更大。然而，莫顿的总比率比博尔比小。此外，哈特尔普尔电厂有两个核心，而佩里电厂有一个核心。因此，博尔比场址提供了在比莫顿场址更严格的条件下进行远程反应堆监测的机会。
2016-11-05 nucl-ex physics.ins-det
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Detection of reactor antineutrino coherent scattering off nuclei with a two-phase noble gas detector
本文对氙和氩两相探测器中反应堆反中微子与原子核相干散射的信号幅度和计数率进行了估算。在现有技术和经验的基础上，提出了探测器的概念设计。结果表明，冷凝氙/氩两相探测器具有探测反应堆反中微子离核相干散射实验所需的灵敏度。它示出了一个两相检测器与光电倍增管的光学读出和电离读出GEM/THGEM具有优越的能力，用于识别的相干反中微子散射的事件。
2009-03-27 nucl-ex
Detection of Anomalous Reactor Activity Using Antineutrino Count Rate Evolution Over the Course of a Reactor Cycle
本文分析了反中微子计数率测量对民用动力堆裂变物质含量变化的敏感性。这种测量在原子能机构反应堆保障监督应用中可能有用。我们引入了一个假设检验程序，以确定统计上显着的差异之间的反中微子计数率演变的一个标准的“基线”燃料循环和一个异常的周期，其中钚被删除，并取代了相当于裂变价值的铀。该测试将使视察员能够发现异常的反应堆活动，或肯定地确认反应堆正在以与其申报的燃料库存和功率水平一致的方式运行。结果表明，在合理选择探测器参数的情况下，该方法可以在90天内以95%的概率探测到73 kg钚的替换，同时将假阳性率控制在5%。我们表明，这种水平的灵敏度可能会有所改善，预计通过各种手段，包括使用的方法与现有的反应堆保障措施的方法。我们还确定了一个必要的和足够的每日反中微子计数率，以实现所引用的灵敏度，并列出的例子中，这样的利率已经达到的探测器。
2010-09-11 nucl-ex
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
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
Monitoring the Thermal Power of Nuclear Reactors with a Prototype Cubic Meter Antineutrino Detector
在本文中，我们估计如何快速和准确地反应堆的运行状态和热功率可以监测超过小时到月的时间尺度，使用反中微子率测量立方米规模的探测器。我们的结果是从我们部署和操作的探测器在25米的距离从反应堆堆芯。该原型可以在五小时内检测到反应堆的迅速关闭，并在七天内将相对热功率监测到3%。以这种方式监测短期功率变化在国际原子能机构（原子能机构）的反应堆保障制度或其他合作监测制度的背景下可能是有用的。
2008-04-30 nucl-ex
Reactors as a source of antineutrinos: the effect of fuel loading and burnup for mixed oxide fuels
在装有一系列铀和钚基燃料混合物的常规轻水反应堆中，反中微子生产在整个循环中的变化反映了初始堆芯裂变存量及其演变。在恒定的热功率的假设下，我们计算的反中微子从不同燃料的核心发射的速率，以及该速率的演变，由一个有代表性的吨级反中微子探测器测量。我们发现，反中微子通量减少与燃耗的低浓铀核心，增加全混合氧化物（MOX）的核心，并没有明显的变化与MOX分数约为75%的核心。考虑到裂变产率的不确定性，在发射的反中微子光谱，和探测器的响应函数，我们表明，在核心范围内的混合氧化物分数的差异至少小到8%，可以区分使用假设检验。该测试比较了反中微子速率相对于初始值在部分或全部周期内的演变。相对速率的使用降低了测试对独立热功率测量的灵敏度，使结果对可能的对策更加稳健。与依赖于使用反中微子光谱的方法相比，这种仅速率方法还提供了降低用于验证转移的反中微子探测器的成本和复杂性的潜在优势。一个可能的应用是核查核反应堆中剩余钚的处置情况。
2016-12-05 nucl-ex nucl-th physics.ins-det
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
Nuclear reactor fissile isotopes antineutrino spectra
在1988-1990年的中微子探测实验中，我们测量了质子反β衰变反应的正电子能谱。测量的光谱具有最大的统计数据和最低的能量阈值，与当时在核反应堆进行的其他中微子实验相比。根据正电子能谱恢复了典型反应堆燃料成分的标准反中微子能谱。在所提出的分析中，使用特定方法提取形成该标准光谱的部分光谱。它们可用于在任何堆芯燃料成分下进行的中微子实验数据分析。
2012-07-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
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
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
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
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
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
Global Antineutrino Modeling for a Web Application
反中微子从核反应堆核心内迅速衰变的裂变产物和地球岩石层内长期存在的天然放射性中自由流动。这些全球反中微子产生可检测的信号，在大超清体积的水或烃类目标液体，这是由面向内的光电倍增管。探测到的反中微子提供了关于其隐蔽来源和中微子本身基本性质的信息。本文介绍了输入的数据，公式，并从计算中得到的绘图，其中，除了随时间变化的反应速率和能谱，模型的反中微子的方向从国际原子能机构注册的核电反应堆和中微子的$^8$ B衰变在太阳。该模型包括估计的稳态反应速率和能量谱的反中微子从地壳和地幔的地球。结果可用于地球表面附近的任何位置，包括自由质子上的准弹性散射和原子电子上的弹性散射。本文比较了两个地下位置，在英国的博尔比矿和莫顿盐矿在美国的模型结果。运行中的核能反应堆距离这些地雷大约$20$公里，使它们成为能够识别、监测和定位远程核活动的反中微子探测器的候选地点。该模型在https：//geoneutrinos.org/reactors/的网络应用程序中实现，为输入数据和公式提供参考，以及任何中微子源相对于作为背景的其他源的速率的重要性的交互式计算器。
2021-01-13 nucl-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
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
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
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
Study of beta spectrum shapes relevant to the prediction of reactor antineutrino spectra
研究通过测量92Rb和142Cs的β谱形状，验证了总吸收伽马谱测量与形状修正对反中微子谱预测的可靠性，并为未来其他核素的预测提供了基础。
2025-05-09 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 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
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
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
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
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
Creation of a neutrino laboratory for search for sterile neutrino at SM-3 reactor
针对可能存在无菌中微子的问题，在SM-3反应堆的基础上建立了实验室，以研究反应堆反中微子振荡。闪烁体体积为400升的中微子探测器的原型可以在距离反应堆堆芯6-11米的地方移动。进行了本底条件的测量。结果表明，主要的实验问题与宇宙辐射背景有关。对反应堆反中微子通量与堆芯距离的关系进行了试验测量。讨论了近距离反应堆反中微子振荡研究的前景。
2015-01-20 hep-ph nucl-ex physics.ins-det
Sensitivity to sterile neutrino mixing using reactor antineutrinos
反应堆反中微子被用来精确测量3-中微子模型中的振荡参数，也被用来研究3 $+$ 1中微子框架中的活动-无菌中微子混合灵敏度。本文研究了利用反应堆产生的电子反中微子（$\overlineν_e$）在印度闪烁体反中微子实验装置（ISMRAN）中寻找无菌中微子的可行性。所谓的3 $+$ 1方案被认为是活跃的无菌中微子混合，这导致预计排斥曲线的无菌中微子质量和混合角平面。考虑反应器和检测器相关参数进行分析。结果表明，利用热功率为100 MW $_{th}$的DHRUVA反应堆产生的中微子，在90 $\%$置信水平下，ISMRAN装置可以观测到$\sin^{2}2θ_{14} \geq$ 0.064和$Δm^{2}_{41}$ = 1.0 eV $^2$的活动-无菌中微子混合灵敏度。还观察到，通过将ISMRAN探测器装置放置在距离热功率为1250 MW的紧凑型原型快增殖堆（PFBR）设施20 m处，在相同的$Δm^{2}_{41}$下，活性无菌中微子混合参数$\sin^{2}2θ_{14}$显着改善至$\sim$ 0.03 $_{th}$。
2019-02-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
