Status and Prospects of Reactor Neutrino Experiments
新一代的三反应堆中微子实验在2012年根据电子反中微子的消失对最小中微子混合角θ 13进行了明确的测量。更精确的测量混合角以及电子中微子之间的平方质量差。一个相当大的θ 13值为寻找CP破坏相和确定中微子质量等级打开了一个新的窗口。未来的反应堆实验,JUNO和RENO 50,建议确定中微子质量等级,并进行高精度的测量θ 12,中微子质量2和1之间的平方质量差,以及电子中微子之间的平方质量差。
2015-04-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Prospects for long-range reactor monitoring with gadolinium-loaded water-Cherenkov detectors
反中微子探测器是能够远程监测核反应堆活动的实用、非侵入性工具。在这里,我们探讨的超级神冈水切伦科夫探测器的灵敏度,钆负载后,从一个核反应堆复杂的距离约190公里的反中微子。观察反应堆综合体中两个目前正在运行的堆芯所需的寿命取决于附近其他反应堆的活动,以及对探测效率和本底率的估计。在合理的假设下,我们发现,钆负载的超级神冈可以在50(10)活天95%(50%)的时间内以95%的置信度检测到来自高滨反应堆复合体两个堆芯的反中微子通量,或者在397(73)活天内检测到来自一个堆芯的通量,前提是每个堆芯都以标称功率运行。
2018-04-10 hep-ex hep-ph physics.ins-det
PROSPECT - A Precision Reactor Oscillation and Spectrum Experiment at Short Baselines
目前核反应堆中反中微子产生的模型预测的检测率和光谱与现有的直接反应堆反中微子测量机构不一致。在紧凑型研究反应堆堆芯附近运行的高分辨率反中微子探测器可以产生新的精确测量结果,用于测试对这些观察到的涉及潜在核物理或新物理的差异的解释。绝对测量235 U产生的反中微子光谱可以为评估当前和未来反应堆模型的准确性提供额外的约束,而不同基线之间的光谱失真的相对测量可以用于搜索eV级无菌中微子存在所引起的振荡。这种测量可以在美国的几个高浓缩铀燃料研究反应堆中使用近表面分段液体闪烁体探测器进行。我们在这里描述的概念设计和物理潜力的前景实验,美国-反应堆-探测器基线为7-20米,能够实现这些和其他物理学和探测器开发目标。目前的R&D状态和未来计划的PROSPECT探测器部署和数据采集在橡树岭国家实验室的高通量同位素反应堆将进行讨论。
2015-01-27 hep-ex physics.ins-det
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
PROSPECT-II Physics Opportunities
精确反应堆振荡和光谱实验(PROSPECT)在短基线上对反应堆反中微子进行了世界领先的测量。在橡树岭国家实验室的高通量同位素反应堆(HFIR)中进行的第一阶段,PROSPECT产生了一些对eV级无菌中微子的最强限制,对$^{235}$ U的反应堆反中微子光谱进行了精确测量,并展示了在具有良好能量分辨率和良好控制背景的地上探测器中对反应堆反中微子的观测。PROSPECT合作目前正在准备升级的探测器PROSPECT-II,以探测尚未探索的无菌中微子参数空间,并有助于全面解决反应堆反中微子异常,这是中微子物理学中的一个长期难题。通过推进世界上最精确的$^{235}$ U反中微子谱测量和测量来自$^{235}$ U的反中微子绝对通量,PROSPECT-II将使一个对基础中微子科学、核数据验证和核安全应用具有潜在价值的工具更加锋利。在高浓缩铀反应堆部署两年之后,在低浓缩铀反应堆再部署一次PROSPECT-II,可以对其他裂变同位素的中微子产额进行补充测量。PROSPECT-II提供了一个独特的机会,利用PROSPECT-II原始设计中已证明的要素和接近高浓缩铀反应堆堆芯的机会,继续在短基线上研究反应堆反中微子。
2022-09-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Observation of Energy and Baseline Dependent Reactor Antineutrino Disappearance in the RENO Experiment
RENO实验分析了大约500个活日的数据,通过比较在两个相同的近和远探测器中测量的反应堆的瞬发信号谱,观察反应堆$\overlineν_e$的能量依赖性消失。在2011年8月至2013年1月期间,远(近)探测器观测到31541(290775)个电子反中微子候选事件,背景分数为4.9%(2.8%)。测得的提示光谱显示过量的反应堆$\overlineν_e$约5兆电子伏相对于最常用的模型的预测。在观察到的$\overlineν_e$数量的不足中观察到反应堆$\overlineν_e$的明显能量和基线依赖性消失。根据测量的瞬发光谱的远近比,我们得到了$\sin^2 2 θ_{13} = 0.082 \pm 0.009({\rm stat.}) \pm 0.006({\rm syst.})$和$|Δm_{ee}^2| =[2.62_{-0.23}^{+0.21}({\rm stat.}) _{-0.13}^{+0.12}({\rm syst.})]\times 10^{-3}$ ~eV $^2$。
2016-04-30 hep-ex physics.ins-det
Prospects of detecting the reactor $\bar{ν_e}$-Ar coherent elastic scattering with a low threshold dual-phase argon time projection chamber at Taishan
本文提出用200 kg基准质量的双相液氩时间投影室(TPC)测量中微子核的相干弹性散射(CE $ν$ NS)。探测器预计将与Juno-Tao实验相邻,距离台山4.6GW热功率的反应堆堆芯约35米。在这个位置,反中微子通量大约是6 $\times10^{12}$ cm $^{-1}$ s $^{-1}$,导致基准物质中每天有超过11,000个相干散射事件。然而,核反冲能量集中在sub-keV区域,对应于液态氩中少于10个电离电子。由于在气体区域中的大放大,可以在双相TPC中实现对几个电离电子的检测。在四个电离电子的可行检测阈值下,信号率为每天955。探测器的设计是屏蔽宇宙背景和周围的放射性,以达到16%的背景信号比的能量区的利益。利用大型CE $ν$ NS样品,讨论了测量弱混合角$\sin^{2}θ_{W}$和限制中微子磁矩的预期灵敏度。此外,可以预见反应堆反中微子CE $ν$ NS实验和暗物质实验之间的协同作用。
2021-03-19 hep-ex physics.ins-det
Light Collection and Pulse-Shape Discrimination in Elongated Scintillator Cells for the PROSPECT Reactor Antineutrino Experiment
一个米长,23升EJ-309液体闪烁体探测器已建成的PROSPECT反应堆反中微子实验的光收集和脉冲形状的歧视性能的细长闪烁体细胞的研究。利用沿池长轴布置的γ和自发裂变刻度源,研究了反中微子反β衰变产物能量范围内的光收集强度和均匀性以及中子/γ鉴别能力。我们还研究了不同的PMT和反射器配置的中子-伽马歧视和光收集能力。确定优化兆电子伏级响应和背景抑制能力的关键设计功能。
2015-08-26 hep-ex physics.ins-det
The PROSPECT Physics Program
精确反应堆振荡和光谱实验,PROSPECT,旨在通过在米长的距离上寻找中微子振荡,对高浓缩铀反应堆的反中微子光谱进行精确测量,并探测eV级的无菌中微子。PROSPECT被认为是一个2阶段的实验,利用分段的$^6$掺锂液体闪烁体探测器,通过反β衰变反应和良好的背景歧视的反应堆反中微子的有效检测。PROSPECT第一阶段由一个可移动的3吨反中微子探测器组成,距离反应堆堆芯7 - 12米。它将探测1年内4个$σ$的$ν_e$消失实验的最佳拟合点和3年内$>$ 3个$σ$的无菌中微子参数空间的有利区域。在距离反应堆15 - 19米处安装第二个反中微子探测器后,PROSPECT第二阶段可以在另外3年内探测5 $σ$处10 eV以下的$^{2}$的整个允许参数空间。用PROSPECT测量反应堆反中微子谱和寻找短基线振荡将检验最近$θ_{13}$实验中观察到的谱偏差的来源,寻找无菌中微子,并最终解决无菌中微子假说作为反应堆异常的解释。
2015-12-07 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Reactor Antineutrino Directionality Measurement with the PROSPECT-I Detector
本研究利用PROSPECT-I探测器,基于约48000个逆β衰变信号事件对高通量同位素反应堆的电子反中微子进行方向性测量,实现了迄今精度最高的反应堆反中微子方向重建,结果与真实方向估计值吻合良好。
2024-07-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Prospects of neutrino oscillation measurements in the detection of reactor antineutrinos with a medium-baseline experiment
尽管近年来中微子振荡的研究取得了巨大的进展,但一些基本的中微子参数仍然是未知的或测量不足的。我们详细讨论了一种测量方法,通过精确研究振荡引起的中微子能谱畸变,大型水下逆β衰变探测器似乎是一个完美的工具。结果确定最佳基线和必要的曝光系统的不确定性和不可避免的背景从陆地反中微子的存在。
2008-11-08 hep-ex hep-ph
Observation of Reactor Antineutrino Disappearance Using Delayed Neutron Capture on Hydrogen at RENO
自2011年8月以来,反应堆中微子振荡实验一直在使用两个相同的44.5吨液体闪烁体探测器获取数据。该实验观察到反应堆中微子在与自由质子的相互作用中消失,随后中子被氢捕获。基于韩国Hanbit核电厂16.8 GW $_{th}$反应堆1500个工作日的数据,近(远)探测器观测到567690(90747)个电子反中微子候选事件与氢上的延迟中子捕获。这提供了对$θ_{13}$的独立测量和对来自n-Gd数据的结果的有效性的一致性检查。此外,它提供了一个重要的交叉检查的n-Gd测量的系统不确定性。基于仅速率分析,我们获得sin $^{2}$ 2 $θ_{13}$ = 0.087 $\pm$ 0.008(统计)。$\pm$ 0.014(系统)。
2019-11-11 hep-ex physics.ins-det
An overview of the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
2012年大亚湾反应堆中微子实验发现了一个与混合角$θ_{13}$有关的意外大中微子振荡。这一发现为下一代中微子振荡实验铺平了道路。本文回顾了大亚湾核电站的历史、特色设计和科研成果。展望了该实验的前景。
2016-05-05 hep-ex physics.ins-det
Production of Electron Neutrinos at Nuclear Power Reactors and the Prospects for Neutrino Physics
高通量电子中微子($\nue$)是在核动力反应堆中通过中子俘获激活的原子核衰变产生的。对反应堆堆芯的中子输运和俘获进行了真实模拟研究。$\chr51$和$\fe55$的产生分别产生Q值为753 keV和231 keV的单能$\nue$,以及$8.3 \times 10^{-4}$和$3.0 \times 10^{-4}$ $\nue$ /裂变的通量。利用国胜电厂锗探测器的资料,我们分别在90%的置信水平(CL)下导出了$\nue$磁矩和$μ_ν < 1.3 \times 10^{-8} ~ \mub$及$\rm{τ_ν / m_ν > 0.11 s / eV}$辐射寿命的直接极限。还推断了$\rm{τ_ν / m_ν^3}$的间接边界。$\nue$ -通量可以通过将选定的同位素加载到反应堆堆芯来增强,并且检查了潜在的应用和可实现的统计精度。其中包括精确的截面测量、混合角研究$θ_{13}$和钚生产监测。
2005-07-13 hep-ex
New Results from RENO using 1500 Days of Data
RENO(反应堆实验中微子振荡)是第一个反应堆中微子实验,于2011年在韩国Yonggwang开始使用两个相同的近和远探测器进行数据采集。使用1500个实时日的数据,sin ^2(2θ_13)和|Δm^2_ee|使用光谱测量进行更新:sin^2(2θ_13)= 0.086 +/- 0.006(stat.)+/- 0.005(系统)和|Δm^2_ee| = 2.61+0.15-0.16(统计)+/- 0.09(系统)(x10^-3 eV^2)。5 MeV过量率和反应堆热功率之间的相关性再次清楚地观察到增加的数据集。
2017-10-29 hep-ex physics.ins-det
RENO: An Experiment for Neutrino Oscillation Parameter theta_13 Using Reactor Neutrinos at Yonggwang
RENO实验是韩国的一项短基线中微子实验,旨在测量中微子混合角θ_13或设定sin ^2(2 θ_13)小于0.02的极限。本文档描述了物理目标、实验场所、探测器设计、闪烁体、电子学、校准、模拟和物理范围。
2010-03-06 hep-ex
New Results from RENO and The 5 MeV Excess
RENO(Reactor Experiment for中微子振荡)的主要目标之一是利用韩国的反应堆中微子测量最小中微子混合角θ13。RENO是第一个在不同位置(近和远)使用两个相同探测器获取数据的反应堆实验,这对于减少反应堆中微子通量的系统不确定性至关重要。自2011年8月以来,我们的数据采集几乎是连续的,到2013年,我们已经在近(远)探测器中收集了大约434,000(54,000)个电子反中微子。利用这些数据(约800个存活日),我们给出了θ13的一个新结果:sin 22 θ13 = 0.101 +/- 0.008(stat.)+/- 0.010(系统)。我们还报告了5兆电子伏过量存在于我们的数据中的提示信号谱,其相关性与我们的反应堆热功率。
2014-10-29 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Results of STEREO and PROSPECT, and status of sterile neutrino searches
在过去的十年里,反应堆中微子一直是一个激烈的研究领域。本文讨论了两种异常情况。首先,介绍了STEREO、PROSPECT和DANSS对无菌中微子的研究现状。反应堆反中微子异常的活跃到无菌振荡的最佳拟合参数强烈拒绝这些实验。其次,分析的形状异常(“5 MeV的颠簸”)的STEREO和PROSPECT,都使用几乎纯- $^{235}$ U中微子通量,详细。结果表明,在5-6 MeV的事件显着过剩,并表明在商业反应堆中观察到的凸点不是特定的特定同位素,而是共享之间的U和Pu。
2021-05-28 hep-ex
Accelerator and Reactor Neutrino Experiments
本文评述了在加速器和核反应堆上进行的中微子实验的最新结果,着重介绍了中微子振荡的研究。最后对该领域的发展前景进行了展望。
1999-12-08 hep-ex
Shedding light on LMA-Dark solar neutrino solution by medium baseline reactor experiments: JUNO and RENO-50
在存在非标准中性流相互作用(NSI)的情况下,用$\cos 2θ_{12}<0$给出了太阳中微子异常的一个新的解。我们研究如何通过即将到来的中间基线反应堆实验,JUNO和RENO-50测试这种解决方案。我们指出了两个解决方案之间的退化时,两个层次和$θ_{12}$八分圆翻转。然后,我们评论如何可以部分解除这种简并性的长期基线实验敏感的物质效应,如NOVA实验。
2014-07-02 hep-ex hep-ph
Measurement of Reactor Antineutrino Flux and Spectrum at RENO
RENO实验报告了Hanbit核电站六个反应堆的反应堆电子反中微子($\overlineν_e$)的测量通量和能谱。测量使用了2011年8月至2020年3月在近(远)探测器中采集的966\,094\,(116\,111)\,$\overlineν_e$候选事件,背景分数为2.39\%\,(5.13\%)。逆β衰变(IBD)产率测量为(5.852 $\,\pm\,$)0.124 $) \times 10^{-43}$ 1,cm $^2$ /裂变,对应于Huber和Mueller(HM)模型预测的0.941 1,$\pm$ 0.019。反应器$\overlineν_e$谱通过展开测量的IBD提示谱而获得。相对于HM的预测,得到的中微子谱在6.MeV附近有明显的过剩.所获得的反应堆$\overlineν_e$谱将有助于理解未知的中微子性质和反应堆模型。观察到的差异表明,下一轮的精确测量和修改目前的反应堆$\overlineν_e$模型。
2021-12-05 hep-ex
Spectral Measurement of the Electron Antineutrino Oscillation Amplitude and Frequency using 500 Live Days of RENO Data
中微子振荡反应堆实验(RENO)自2011年8月以来一直使用两个相同的探测器从韩国Yonggwang的反应堆中获取电子反中微子($\overlineν_{e}$)数据。使用截至2013年1月的大约500个实时数据,我们观察到290,775(31,514)个反应堆$\overlineν_{e}$候选事件,近(远)探测器中的背景为2.8(4.9)%。从反应堆$\overlineν_{e}$事件中观察到的可见正电子光谱在两个探测器中显示出与当前反应堆$\overlineν_{e}$模型的预测约5 MeV的差异。基于使用光谱和速率信息的远近比测量,我们获得了$\sin^2 2 θ_{13} = 0.082 \pm 0.009({\rm stat.}) \pm 0.006({\rm syst.})$和$|Δm_{ee}^2| =[2.62_{-0.23}^{+0.21}({\rm stat.})_{-0.13}^{+0.12}({\rm syst.})]\times 10^{-3}$ eV $^2$。
2018-05-16 hep-ex physics.ins-det
Observation of Reactor Electron Antineutrino Disappearance in the RENO Experiment
RENO实验观察到反应堆电子反中微子的消失,与中微子振荡一致,具有4.9个标准差的显著性。韩国Yonggwang核电站6个2.8 GW $_{th}$反应堆的反中微子由两个相同的探测器探测,分别位于反应堆阵列中心294 m和1383 m处。在2011年8月11日至2012年3月26日的229天数据采集期间,远(近)探测器观测到17102(154088)个电子反中微子候选事件,背景分数为5.5%(2.7%)。在远探测器中观测到的反中微子数与预期数之比为$0.920 \pm 0.009({\rm stat.}) \pm 0.014({\rm syst.})$。从这个赤字中,我们根据仅速率分析确定$\sin^2 2 θ_{13} = 0.113 \pm 0.013({\rm stat.}) \pm 0.019({\rm syst.})$。
2012-04-08 hep-ex
First search for short-baseline neutrino oscillations at HFIR with PROSPECT
这封信报告了在高通量同位素反应堆中观测$^{235}$ U裂变产物发射的反中微子的第一批科学结果。PROSPECT,即精确反应堆振荡和光谱实验,由一个分段的4吨重$^6$掺锂液体闪烁体探测器组成,覆盖距离反应堆7-9米的基线范围,在不到1米水当量的覆盖层下运行。在85 MW标称功率下,反应堆运行33个实时日期间收集的数据检测到25461 $\pm$ 283(统计)逆β衰变。反应堆反中微子的观测可以在PROSPECT中在5 $σ$的统计显著性上在表面反应堆上数据采集的两小时内实现。一个反应堆模型独立分析的逆β衰变提示能谱作为基线的函数约束的显着部分,以前允许的无菌中微子振荡参数空间在95%的置信水平和不利的最佳拟合的反应堆反中微子异常在2.2 $σ$的置信水平。
2018-09-27 hep-ex
Status of theta13 measurement in reactor experiments
本文评述了大亚湾、RENO和双波列兹实验中θ 13测量的现状。
2013-08-01 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Neutrino Physics with Reactors
60多年来,Rector中微子一直是研究中微子性质的工具。在整个80 - 90秒内测量了反应堆中微子通量。在2000年代,KamLAND实验在大基线观测到反应堆中微子振荡,2012年晚些时候,大亚湾、双中微子和RENO实验在短基线观测到反应堆中微子振荡。反应堆中微子实验对我们目前的振荡参数知识做出了重大贡献。几十年来,探测器技术得到了很大的改进,我们已经进入了精确测量的时代。最近的绝对测量反应堆中微子通量和光谱形状显示偏离预测模型,称为反应堆反中微子通量和光谱形状异常。在这篇文章中,我们回顾了短基线反应堆实验的最新进展,我们讨论了观察到的异常。
2018-12-07 hep-ex physics.ins-det
Neutrino Oscillations with Reactor Neutrinos
本文评述了反应堆中微子中微子振荡的测量前景。介绍了中微子振荡的现状、反应堆中微子实验策略、不确定性对中微子振荡灵敏度的影响以及现场实验情况。这是2006年9月在意大利奥特朗托举行的NOW2006会议上发表的讲话的综合。
2007-02-22 hep-ex
Comment on Phys. Rev. Lett. 108, 191802 (2012): "Observation of Reactor Electron Antineutrino Disappearance in the RENO Experiment"
RENO实验最近报道了反应堆电子反中微子的消失,与中微子振荡一致,具有4.9个标准偏差的显著性。在远探测器中观测到的反中微子数量与预期数量的比值为R=0.920 +-0.009(stat)。+-0.014(系统)对应于sin ^2 2 θ 13 = 0.113 +-0.013(stat.)+-0.019(系统),使用仅速率分析。在这封信中,我们重新分析了数据,我们发现比率R=0.903 +-0.01(stat.),得到sin ^2 2 θ 13 = 0.135。此外,我们还发现,sin^2 2 θ 13的测量仍然依赖于4 MeV以上的瞬发高能束缚,这与基于中微子振荡的预期相反。
2012-05-25 hep-ex hep-ph
Measurement of Effective $Δm_{31}^2$ using Baseline Differences of Daya Bay, RENO and Double Chooz Reactor Neutrino Experiments
在2011年和2012年,三个反应堆中微子实验,双中微子,大亚湾和RENO显示反应堆中微子消失的积极信号,并测量混合参数sin ^2(2 th 13)分别在平均基线1.05,1.65和1.44 km。在这些实验中,有可能通过中微子能谱的畸变(振荡的E依赖性)来测量有效Dm 31 ^2。然而,由于它需要精确的能量校准,这样的测量还没有报道。Dm 31 ^2也可以通过中微子振荡的基线(L)依赖性来测量。本文从三个不同基线的反应堆实验的消失概率中测得Dm31^2为2.99^{+1.13}-1.58}(^{+0.86}-0.88})× 10^{-3} eV^2,其中误差为二维(一维)不确定度。这与在加速器实验中通过ν_μ消失测得的Dm 32^2是一致的。本文还讨论了Dm 31^2测量的重要性和未来的可能性。
2012-11-30 hep-ex hep-ph
Reactor Neutrino Flux Uncertainty Suppression on Multiple Detector Experiments
这份出版物提供了一个相干的治疗反应堆中微子通量的不确定性抑制,特别是集中在最新的$θ_{13}$测量。处理从单个反应堆现场的单个检测器开始,与$θ_{13}$以外的所有反应堆实验最相关。我们证明了没有微不足道的误差抵消,因此通量系统误差可以保持主导地位,即使在采用多检测器配置。然而,三种机制的通量误差抑制已被确定和计算的背景下,双Dualz,大亚湾和RENO网站。我们的分析计算的误差{ \it抑制分数}使用简化的情况下,以最大限度地提高实验之间的相对比较。我们已经验证了唯一的机制,利用到目前为止的实验,以提高出版的$θ_{13}$的精度。另外两个新确定的机制可能会导致在特定条件下的总误差通量取消,预计将有重大影响的全球$θ_{13}$知识今天。第一,双锥,在其最终的配置,是唯一的实验受益于一个可忽略的反应堆通量误差,由于$\sim$ 90\%的几何抑制。第二,大亚湾和雷诺可以从它们的部分几何抵消中受益,产生潜在的$\sim$ 50%误差抑制,从而显著提高当今全球$θ_{13}$的精度。第三,我们说明了进一步的误差抑制后,利用反应堆间的误差相关性,到目前为止被忽视的基本原理。因此,我们的出版物是在高精度中微子反应堆实验的背景下向前迈出的关键一步,为抑制其固有通量误差不确定性提供了见解,从而影响了过去和当前的实验结果,以及未来实验的设计。
2015-01-02 hep-ex physics.ins-det
Prospects of accelerator and reactor neutrino oscillation experiments for the coming ten years
分析了未来十年计划开展的长基线中微子振荡实验的物理潜力,重点讨论了小混合角$θ_{13}$的灵敏度极限。所讨论的实验包括正在建设中的常规束流实验MINOS、ICARUS和OPERA,计划中的超束流实验J-PARC到Super-Kamiokande和NuMI离轴,以及以Double-Bronz项目为代表的带有近距离和远距离探测器的新反应堆实验。我们进行了一个完整的数值模拟,包括系统学,相关性和退化的所有实验,使用GLoBES软件在平等的基础上。在讨论了这些实验对大气参数$θ_{23}$和$Δm^2_{31}$的认识的提高之后,我们详细研究了在未来十年内确定$θ_{13}$的潜力。此外,我们表明,在乐观的假设和$θ_{13}$接近目前的界限,即使是下一代的实验可能会提供一些信息的狄拉克CP阶段和类型的中微子质量等级。
2004-10-13 hep-ex hep-ph
Recent Results from RENO
RENO(Reactor Experiment for中微子振荡)是一个反应堆中微子实验,从2011年8月开始在韩国Yonggwang的Hanbit核电厂使用两个相同的近距离和远距离探测器进行数据采集。使用1,500个实时日的数据,$\sin^2 2θ_{13}$和$|Δm^2_{ee}|$使用光谱测量进行更新:$\sin^2 2θ_{13} = 0.086 \pm 0.006 ({\rm stat.}) \pm 0.005 ({\rm syst.})$和$|Δm^2_{ee}| = 2.61+0.15-0.16 ({\rm stat.}) \pm 0.09 ({\rm syst.}) (\times 10^{-3} {\rm eV^2})$。5兆电子伏过量依赖于反应堆热功率率再次清楚地观察到增加的数据集。
2018-01-12 hep-ex
Limits on Sub-GeV Dark Matter from the PROSPECT Reactor Antineutrino Experiment
如果暗物质的质量低于1 GeV左右,它就不会传递足够的能量,在许多直接探测实验中引起可探测的核反冲。然而,如果暗物质通过与宇宙射线的碰撞而被向上散射到高能量,那么它可能在直接探测实验和中微子实验中都可以被探测到。我们报告了一个专门的搜索的结果,推动暗物质上散射的宇宙射线使用PROSPECT反应堆反中微子实验。我们发现,这样的通量的上散射暗物质将显示特征昼夜恒星调制,并使用此设置新的实验限制亚GeV的暗物质表现出大的相互作用截面。
2021-07-21 hep-ex hep-ph
New Deep Learning Data Analysis Method for PROSPECT using GAPE: Genetic Algorithm Powered Evolution
Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院);University of Wisconsin(威斯康星大学);Le Moyne College(莱莫恩学院);Nuclear and Chemical Sciences Division, Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室核与化学科学部);High Flux Isotope Reactor, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室高通量等子反应堆);Drexel University(德雷塞尔大学);Physics Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室物理部);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院);University of Tennessee Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Chemistry Division, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室化学部);Boston University(波士顿大学);Susquehanna Univ(萨斯奎哈纳大学)
本文提出GAPE方法用于PROSPECT实验中反应中微子相互作用的能量和位置估计,通过改进的分类模型区分逆β衰变信号与背景,提升信噪比。
2026-04-09 hep-ex physics.data-an
Terrestrial matter effects on reactor antineutrino oscillations at JUNO or RENO-50: how small is small?
我们仔细研究,在分析和数值方法,如何小的地球物质的影响可以在一个给定的中基线反应堆反中微子振荡实验,如朱诺或RENO-50。以正在进行的JUNO实验为例,我们指出,在未来的数据分析中,考虑地球物质效应可能会使中微子质量排序测量的灵敏度降低Δχ^2_{ \rm MO} \simeq 0. 6,而忽略这种效应可能会使味混合角θ_{12}和中微子质量平方差Δ_{21}的最佳拟合值偏移1σ ~ 2σ.此外,初步估计表明,2σ灵敏度的建立地球物质的影响,可以实现约10年的数据在JUNO的帮助下,一个适当的近探测器的实施。
2016-05-15 hep-ex hep-ph
Review of theta(13) and prospects for Double Chooz
双π z反应堆中微子实验将是下一个以前所未有的灵敏度寻找非零θ(13)混合角的探测器,这可能为揭示轻子区的CP破坏开辟道路。这个角度的测量将基于两个位于离法国的Bronz核反应堆堆芯不同距离的相同探测器的反中微子光谱的精确比较。双二阶矩特别有吸引力,因为它能够在sin ^2(2 θ(13))> 0.05的情况下测量sin ^2(2 θ(13))到3 σ显著性,或者在90%置信度下排除sin ^2(2 θ(13))到0.03。在两个探测器三年的数据采集中,Dm ^2 = 2.5 x 10^(-3)eV ^2。2008年5月开始安装远探测器,预计2009年将获得第一个中微子结果。本文介绍了用反应堆中微子实验测量θ(13)混合角的优点,特别是双中微子探测器的设计、现状和预期性能。
2009-05-22 hep-ex
Measurement of Reactor Antineutrino Oscillation Amplitude and Frequency at RENO
RENO实验报告了使用$\sim$ 2\,200个存活日数据的$θ_{13}$和$|Δm_{ee}^2|$的更精确测量值。通过比较由两个相同的近、远探测器获得的瞬发信号谱,测量了反应堆电子反中微子($\overlineν_e$)振荡的振幅和频率。在2011年8月至2018年2月期间,远(近)探测器观测到103\,212(850\,666)个电子反中微子候选事件,背景分数为4.7%(2.0%)。在测量的$\overlineν_e$数量的不足中观察到反应器$\overlineν_e$明显的能量和基线依赖性消失。根据测量的瞬发光谱的远近比,我们得到了$\sin^2 2 θ_{13} = 0.0896 \pm 0.0048({\rm stat}) \pm 0.0048({\rm syst})$和$|Δm_{ee}^2| =[2.68 \pm 0.12({\rm stat}) \pm 0.07({\rm syst})]\times 10^{-3}$ ~eV $^2$。
2018-09-13 hep-ex
Reach of Future Accelerator and Reactor Neutrino Efforts
近年来,为了寻找$θ_{13}$的有限值,许多加速器和反应堆中微子振荡实验开始进行。T2K实验是2009年在日本开始的下一代长基线中微子实验。T2 K实验的主要目标是通过观察$ν_e$的外观来发现有限的$θ_{13}$。确定了$θ_{13}$之后,我们将在轻子扇区中寻找CP破坏。报告中报告了T2K实验的现状和CP测量的前景。
2008-07-27 hep-ex
Latest News from Double Chooz Reactor Neutrino Experiment
双中微子实验将在法国阿登的双中微子反应堆堆芯中寻找反应堆中微子的消失,以探测未知的中微子振荡角θ13。远距离探测器于2010年完成,数据采集工作于2011年春季开始。本文首次介绍了数据采集的现状,并展示了物理数据的一些性能曲线。根据最近T2K对非零θ13值的指示,还提出了实验灵敏度的前景。
2011-09-01 hep-ex
New Results from RENO
RENO(Reactor Experiment for中微子振荡)是韩国利用反应堆中微子测量最小中微子混合角θ_13的实验。我们在2012年使用约220个存活日的数据测量的第一个结果显示非零θ_13值具有4.9 σ显著性。2013年3月,我们使用403天的实时数据更新了我们的第一个结果,改善了统计和系统误差。使用仅速率分析的测量值为sin ^2(2θ_13)= 0.100 +/- 0.010(stat)+/- 0.015(sys.)6.3 σ显著性。自2011年8月以来,RENO几乎一直在收集数据,目前正在分析的数据已经超过800天。
2013-12-15 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Short-baseline Reactor Neutrino Oscillation
2012年,大亚湾、RENO和Double Reinz等短基线(1 $\sim$ 2 km)反应堆中微子实验成功测量了最小中微子混合角$θ_{13}$,开启了中微子物理学的黄金时代。这三个实验通过累积事件统计和减少系统不确定性来改进$θ_{13}$测量。现在,$θ_{13}$测量是Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata矩阵中混合角中最精确的测量。最新的$θ_{13}$和$Δm^{2}_{ee}$测量从这些实验报告在这里,以及5兆电子伏过剩,绝对反应堆中微子通量和无菌中微子搜索。预期sin $^{2}2θ_{13}$($|Δm^2_{ee}|$)测量的最佳最终精密度为$\sim$ 3\%($\sim$ 3\%)。三个实验的综合分析将减少不确定性,相关活动最近已经开始。
2017-01-31 hep-ex physics.ins-det
Reactor Neutrino Experiments: Present and Future
在中微子研究的历史上,反应堆中微子一直是发现和精确测量中微子的重要工具。自20世纪50年代第一代反应堆中微子实验以来,探测器技术有了很大进步。新思想、新知识和现代软件也增强了实验的力量。目前的反应堆中微子实验,大亚湾,双中微子和RENO已经带领中微子物理进入精确时代。在这篇文章中,我们将回顾这些发展和积累,解决设计一个国家的最先进的反应堆中微子实验的关键问题,并解释如何确定中微子质量等级的下一代实验JUNO的挑战性要求可以在不久的将来实现。
2018-03-27 hep-ex physics.ins-det
Addendum to `Combined Analysis of Neutrino Decoherence at Reactor Experiments'
该研究纳入RENO与大亚湾最终数据更新中微子退相干约束,发现单独限制有所增强,但联合结果仍主要由KamLAND主导。
2024-10-02 hep-ex hep-ph
Fuel-composition dependent reactor antineutrino yield at RENO
我们报告了一个燃料依赖反应堆电子反中微子($\overlineν_e$)产量使用六个2.8吉瓦$_{\text{th}}$反应堆在韩比特核电厂复杂,韩国Yonggwang。该分析使用$850\,666$ $\overlineν_e$候选事件,背景分数为2.0%,通过近探测器中的逆β衰变(IBD)相互作用获得,从2011年8月到2018年2月的1807.9个生存日。基于多个燃料循环,我们观察到燃料$^{235}$ U依赖于测量IBD产率的变化,斜率为$(1.51 \pm 0.23) \times 10^{-43} $ cm $^2$ /裂变,并测量总平均IBD产率为$(5.84 \pm 0.13) \times 10^{-43} $ cm $^2$ /裂变。在6.6 PDMATHAMT时排除了无燃料依赖性IBD产率的假设。在1.3 $σ$时,观察到的IBD产率随$^{235}$ U同位素分数的变化与Huber-Mueller(HM)预测没有显著偏差。测量的燃料依赖性变化分别确定了两种主要燃料同位素$^{235}$ U和$^{239}$ Pu的$(6.15 \pm 0.19) \times 10^{-43} $ cm $^2$ /裂变和$(4.18\pm 0.26) \times 10^{-43} $ cm $^2$ /裂变的IBD产额。每$^{235}$ U裂变测得的IBD产率显示出…
2019-05-17 hep-ex
Review of sterile neutrino searches at very short-baseline reactor experiments
寻找超越标准模型的新物理是当今粒子物理学的主要方向。新物理学有几个实验提示。统计上最显著的(5-6 $σ$)是eV质量尺度的无菌中微子的暗示。它们来自于反应堆实验中的反中微子消失,非常强大的放射源实验中的$ν_e$消失,以及μ子(反)中微子束中的电子(反)中微子出现。2021年,BEST、MicroBooNE和中微子-4合作以及其他几项实验在这一领域取得了非常重要的成果。然而,这种情况仍然存在,甚至可能更具争议性。我们回顾了这些新物理学的迹象和未来几年的展望,重点是反应堆实验。
2022-03-06 hep-ex
Final Measurement of the U235 Antineutrino Energy Spectrum with the PROSPECT-I Detector at HFIR
研究利用 HFIR 的 PROSPECT-I 最终数据集精确测量纯 U235 反应堆反中微子能谱,通过新增探测器段使统计量翻倍,并约束 5–7 MeV 能谱超出的来源。
2023-08-16 hep-ex nucl-ex
Search for Sub-eV Sterile Neutrino at RENO
我们报告了在RENO实验中用大约2200天的数据搜索一个光无菌中微子振荡的结果。搜索是由电子反中微子($\overlineν_e$)消失发生在6个2.8 GW的$_{\text{th}}$反应堆和两个相同的探测器位于294米(近)和1383米(远)从反应堆阵列的中心。近、远探测器之间的光谱比较可以探索反应堆$\overlineν_e$对轻无菌中微子的振荡。观察到的光谱差异被发现是一致的三味振荡模型。这产生了$\sin^{2} 2θ_{14}$在$10^{-4} \lesssim |Δm_{41}^2| \lesssim 0.5$ eV $^2$区域的限制,不受反应堆$\overlineν_e$通量和光谱不确定性的影响。RENO的结果提供了最严格的限制无菌中微子混合在$|Δm^2_{41}| \lesssim 0.002$ eV $^2$使用$\overlineν_e$消失通道。
2020-06-14 hep-ex
Physics Opportunities with PROSPECT-II
PROSPECT实验通过对浓缩紧凑型反应堆堆芯进行高分辨率光谱测量,并基于eV $^2$尺度无菌中微子的存在所带来的独特光谱失真进行与反应堆模型无关的无菌中微子振荡搜索,从而基本上解决了最初的“反应堆反中微子异常”问题。但随着该领域的发展,目前的短基线(SBL)景观支持许多复杂的现象学解释,建立了一个互补的实验方法来解决这种情况的需要。虽然全球SBL反应堆实验套件(包括PROSPECT)已经探测了大部分无菌中微子参数空间,但仍有一个大于1 eV的大区域$^2$尚未解决。BEST最近的结果证实了镓异常,增加了它对$\sim 5σ$的重要性,而无菌中微子为这种异常提供了一种可能的解释。另外,MicroBooNE排除了导致MiniBooNE低能量过剩的类电子特征,并不能消除无菌中微子的可能性。特别关注未来使用反应堆作为中微子源,用于超越标准模型的物理和应用,更高精度的光谱测量仍然可以发挥作用。这些最近的结果创造了一个令人困惑的景观,需要新的数据来解开看似矛盾的测量。为了直接探测高$Δm^2$无菌中微子中的$\overlineν_{e}$消失,PROSPECT合作计划建造一个升级和改进的探测器PROSPECT-II。它具有进化的探测器设计,可以在一年内构建和部署,并具有影响力的物理特性,只需一个日历年的数据。
2022-07-14 hep-ex nucl-ex
Reactor antineutrino experiments
中微子是粒子物理学标准模型中的基本粒子。有三种中微子在它们之间振荡。它们的振荡可以用一个3 $\times$ 3酉矩阵来描述,该矩阵包含三个混合角$θ_{12}$、$θ_{23}$、$θ_{13}$和一个CP相位。$θ_{12}$和$θ_{23}$都是从先前的实验中已知的。$θ_{13}$在两年前还不为人所知。大亚湾核电站的实验在2012年给出了第一个确定的非零值。最近获得了一种改进的振幅测量方法$\sin^{2}2(θ_{13})$ = $0.090^{+0.008}_{-0.009}$和第一次直接测量$\barν_{e}$质量平方差$\mid$ $Δm^2_{ee}$ $\mid$ = $(2.59^{+0.19}_{-0.20})\times10^{-3} \rm eV^{2}$。$θ_{13}$的巨大价值推动了下一代反应堆反中微子实验的发展,这些实验旨在确定中微子质量等级,如JUNO和RENO-50。
2014-03-04 hep-ex physics.ins-det
Slow Control Systems of the Reactor Experiment for Neutrino Oscillation
RENO实验自2011年8月以来一直在运行,使用相同的近和远探测器测量反应堆反中微子消失。为了精确测量中微子混合参数和有效获取数据,实时监测和控制探测器是至关重要的。为了探测器的稳定运行以及安全原因,还需要监测环境条件。在这篇文章中,我们报告的设计,硬件,操作和性能的缓慢控制系统。
2015-12-09 hep-ex physics.ins-det
Search for sterile neutrino oscillation using RENO and NEOS data
利用2\,509天的RENO近探测器数据和180天的NEOS数据,提出了一种与反应堆模型无关的无菌中微子振荡搜索方法。由于两个探测器位于Hanbit核电厂的同一反应堆综合体,因此与反应堆相关的系统不确定性得到了显著抑制。通过电子反中微子($\overlineν_e$)在六个反应堆和两个探测器之间的消失进行搜索,基线为294 m(RENO)和24 m(NEOS)。将近地天体的中微子能谱与RENO测量的无振荡预测进行光谱比较,可以探索反应堆$\overlineν_e$振荡产生无菌中微子的情况。在此基础上,我们得到了95%的C. L. $0.1<|Δm_{41}^2|<7$的排除区域,eV $^2$。我们还获得了68%的C. L.最佳拟合为$|Δm_{41}^2|=2.41\,\pm\,0.03\,$ \、eV $^2$和$\sin^2 2θ_{14}$的允许区域=0.08 $\,\pm\,$ 0.03,p值为8.2\%。比较RENO、NEOS和大亚湾反应堆源的反应堆反中微子谱,找出可能的谱变化。
2022-09-06 hep-ex nucl-ex
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
Neutrino detectors for oscillation experiments
本文简要介绍了用于加速器和反应堆长基线振荡实验的中微子探测器的发展情况。本文讨论了对CP破坏和中微子质量分级敏感的加速器实验T2K和NOvA,以及测量混合角θ_13的反应堆实验大亚湾、RENO和双中子实验的探测器的基本原理和主要特点。各种不同的实验技术被提出和开发的下一代振荡实验:一个20千吨闪烁体探测器的反应堆实验JUNO,一个0.52千吨水切伦科夫探测器超神冈,和大量的液态氩时间投影室中微子探测器设想的DUNE实验。本文综述了这类探测器的研究现状、最新研究进展和发展前景。
2017-05-17 hep-ex physics.ins-det
Reactor Neutrino Experiments
精确测量$θ_{13}$是中微子振荡研究的首要任务之一。反应堆实验可以清楚地确定$θ_{13}$。回顾了过去的反应堆中微子实验,并介绍了下一个精确的$θ_{13}$实验的状况。大亚湾核电站的设计目标是将$\sin^22θ_{13}$测量到优于0.01的水平,而双折射和雷诺核电站的设计目标是将$\sin^22θ_{13}$测量到0.02-0.03的水平。所有这些都将在2010年全面投入运营。最后简要介绍了中微子矩测量的最新进展。
2007-12-06 hep-ex