TAO概念设计报告：具有亚百分之一能量分辨率的反应堆反中微子谱的精确测量

用塑料scintillator阵列作为新的保障方法的反应堆反中微子监测

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。

用DRAGON模拟SONGS反应堆反中微子通量

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。

热研究堆的反中微子发射和γ背景特性

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。

反应堆反中微子的远场监测

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。

TAO -- The Taishan Antineutrino Observatory

The Taishan Antineutrino Observatory (TAO or JUNO-TAO) is a satellite detector for the Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO). JUNO aims at simultaneously probing the two main frequencies of three-flavor neutrino oscillations, as well as their interference related to the mass ordering, at a distance of some 53 km from two powerful nuclear reactor complexes in China. Located near the Taishan-1 reactor, TAO independently measures the antineutrino energy spectrum of the reactor with unprecedented energy resolution. The TAO experiment will realize a neutrino detection rate of about 2000 …

提高反应堆正电子方向反中微子能量重建的能量分辨率

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%。

分段堆反中微子探测器数据采集系统

Data Acquisition System for Segmented Reactor Antineutrino Detector

本文介绍了一种用于反应堆主动屏蔽反中微子分段探测器数据读出的数据采集系统。数据采集的理论方法进行了描述，并讨论了两种可能的解决方案，使用QDC和数字化仪。文中还介绍了DANSS在日常数据采集操作中的DAQ性能测试结果。DANSS（基于固体闪烁体的反应堆反中微子探测器）是一个旨在利用塑料闪烁体中的逆β衰变（IBD）测量反应堆反中微子光谱的项目。该探测器位于工业核反应堆堆芯附近，并由被动和主动屏蔽覆盖。预计每天约有15000次IBD相互作用。来自检测器的光由PMT和SiPM感测。

根据连续反中微子监测确定反应堆燃料类型

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。

利用反中微子进行长期远程反应堆功率与燃料成分监测

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。

近场反应堆监测中塑料反中微子探测器设计的比较

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。

不同反应堆反中微子实验的光谱异常研究

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。

反应堆反中微子的全球参考模型

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。

通过反中微子振荡进行远程反应堆测距

Remote Reactor Ranging via Antineutrino Oscillations

本文研究利用反中微子能谱信息对核反应堆进行远程测距，提出两种互补分析方法，并在英国Boulby矿探测器及英法六座反应堆场景中验证了其测距潜力，同时指出探测器设计是主要限制因素。

CONFLUX：一种计算反应堆反中微子通量的标准化框架

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。

大亚湾反应堆中微子实验对电子反中微子消失的观测

Observation of electron antineutrino disappearance by the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment

本文介绍了大亚湾反应堆中微子实验中中微子混合参数sin ^2（2 θ_13）的测量结果。电子反中微子在距离一组六个反应堆约2公里处消失，其中反应堆通量受到附近探测器的限制，已被清楚地观察到。根据2011年12月24日至2012年5月11日之间139天的数据，根据观测到的反中微子与预期的反中微子比率，得出的结果是sin ^2（2 θ 13）= 0.089 +/- 0.010（stat.）+/- 0.005（系统）。预计今后将通过纳入更多数据、光谱分析和改进校准来提高灵敏度。

反中微子反应堆保障措施-案例研究

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。

JUNO：下一代反应堆反中微子实验

JUNO: A Next Generation Reactor Antineutrino Experiment

质量分级和CP相是下一代中微子振荡实验的主要研究内容。江门地下中微子观测站（JUNO）作为一个中基线反应堆反中微子实验，可以独立于CP相测量中微子质量等级。对质量体系的物理势和其他测量方法进行了评述。给出了能量分辨率为$3\%/\sqrt{E_{vis}}$的20千吨探测器的初步设计方案。讨论了光电倍增管和闪烁体所面临的主要技术挑战，并提出了相应的研究开发工作。

伊朗重水反应堆的反中微子监测

Antineutrino monitoring for the Iranian heavy water reactor

在本说明中，我们讨论了作为一项不扩散措施对伊朗阿拉克的重水反应堆IR-40进行反中微子监测的可能性。我们证明，位于IR-40反应堆厂房外的地面探测器可以达到，在某些情况下，大大超过原子能机构确定的钚生产或从申报库存转移的核查目标。除了在运行期间监测反应堆外，观察长寿命裂变产物的反中微子排放也可以在反应堆关闭时监测反应堆。反中微子监测也可用于区分燃料浓缩的不同程度。最重要的是，这些能力将不需要完整的反应堆运行历史，并可提供一种手段，在必要时重新建立保障结论中知识的连续性。

Detector optimization to reduce the cosmogenic neutron backgrounds in the TAO experiment

Short-baseline reactor antineutrino experiments with shallow overburden usually have large cosmogenic neutron backgrounds. The Taishan Antineutrino Observatory (TAO) is a ton-level liquid scintillator detector located at about 30 m from a core of the Taishan Nuclear Power Plant. It will measure the reactor antineutrino spectrum with high precision and high energy resolution to provide a reference spectrum for JUNO and other reactor antineutrino experiments, and provide a benchmark measurement to test nuclear databases. Background is one of the critical concerns of TAO since the overburden is j…

大亚湾反应堆反中微子实验的μ子系统

The muon system of the Daya Bay Reactor antineutrino experiment

大亚湾核电站的实验由三个功能相同的反中微子探测器组成，探测器浸没在两个核反应堆附近三个分隔良好的地下实验大厅的超纯水池中。这些水池既可以作为屏蔽自然低能辐射的屏障，也可以作为切伦科夫水探测器，利用光电倍增管阵列有效地探测宇宙μ子。每个池都被一个平面的电阻板室覆盖，作为探测μ子的额外手段。这些μ子探测器的设计，建造，操作和性能进行了描述。

反应堆反中微子肩能标非线性解释？

Reactor antineutrino shoulder explained by energy scale nonlinearities?

大亚湾、双中微子和RENO实验最近观察到，它们探测到的反应堆反中微子谱发生了显著的畸变，与目前的预测不一致。虽然这样的结果表明，重新审视目前的反应堆反中微子光谱建模，另一种情况下，这可能会解释这种异常，在这封信中进行了探讨。采用适当的统计方法，对大亚湾核电站实验的能量尺度进行了研究。虽然仍然与γ校准数据和硼12测量谱一致，但表明能量标度的O（1%）偏差再现了大亚湾谱中观察到的失真，保持在引用的校准不确定度范围内。最后讨论了这种偏差的潜在来源，这对这些探测器的能量校准提出了挑战。

基于MC的反应堆中微子实验中fission分数不确定度评定新方法

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%。

通过反中微子发射探测核聚变反应堆中秘密裂变材料生产的可探测性

Detectability of Covert Fissile Material Production in Nuclear Fusion Reactors via Antineutrino Emissions

本文研究利用现场反中微子探测器监测聚变反应堆中秘密生产钚等裂变材料的可行性，发现小型探测器即可在30天内确认几千克钚的生产速率。

反应堆反中微子实验用fission馏分的非线性分析

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。

基于nuclear reactor和8-锂转移的强电子反中微子源，具有良好的硬谱。寻找无菌中微子的有希望的实验

Intensive electron antineutrino source with well defined hard spectrum on the base of nuclear reactor and 8-lithium transfer. The promising experiment for sterile neutrinos search

讨论了未来短基线实验中反中微子源的新概念。来源确保：结果表明，该装置具有以下优点：1）探测器体积约为立方米，每天计数率大于~（1 E +2 - 1 E +3），计数误差小于1%。拟议的来源是基于反应堆活性区附近7 Li的（n，γ）激活以及快速β衰变的8 Li同位素向远程中微子探测器的传输并返回闭环。建议的实验允许检测（电子反中微子，p）的相互作用，具有高精度，并针对搜索无菌中微子与无菌和活性中微子之间的平方质量差~1 eV 2。对（3+1）和（3+2）无菌中微子模型的模拟结果指出了在谱误差范围外寻找电子反中微子消失的空间区域。

反应堆电子反中微子引起的核衰变率扰动的研究

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。

Sensitivity of an antineutrino monitor for remote nuclear reactor discovery

Antineutrinos from a nuclear reactor comprise an unshieldable signal which carries information about the core. A gadolinium-doped, water-based Cherenkov detector could detect reactor antineutrinos for mid- to far-field remote reactor monitoring for non-proliferation applications. Two novel and independent reconstruction and analysis pathways have been developed and applied to a number of representative reactor signals to evaluate the sensitivity of a kiloton-scale, gadolinium-doped Cherenkov detector as a remote monitor. The sensitivity of four detector configurations to nine reactor signal co…

WATCHMAN反应堆反中微子信号评估

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。

Accurate Measurement of the Electron Antineutrino Yield of U-235 Fissions from the STEREO Experiment with 119 Days of Reactor-On Data

We report a measurement of the antineutrino rate from the fission of U-235 with the STEREO detector using 119 days of reactor turned on. In our analysis, we perform several detailed corrections and achieve the most precise single measurement at reactors with highly enriched U-235 fuel. We measure an IBD cross section per fission of $σ_f$ = (6.34 $\pm$ 0.06 [stat] $\pm$ 0.15 [sys] $\pm$ 0.15 [model]) $\times$ 10${}^{-43}$ cm${}^{2}$/fission and observe a rate deficit of (5.2 $\pm$ 0.8 [stat] $\pm$ 2.3 [sys] $\pm$ 2.3 [model])% compared to the model, consistent with the deficit of the world aver…

Morton和Boulby的反应堆反中微子信号

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。

大亚湾反中微子实验乏燃料的反中微子通量和能谱计算

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。

反应堆模拟不确定度下反中微子谱异常的研究

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。

PROSPECT实验的灵敏度和发现潜力

Sensitivity and Discovery Potential of the PROSPECT Experiment

与模型预测相比，反应堆反中微子通量和光谱的测量结果显示，反应堆反中微子的相互作用速率明显不足，并且出现了意想不到的光谱偏差。PROSPECT，精确反应堆振荡谱测量，旨在对研究反应堆的反中微子谱进行精确测量，并寻找eV级无菌中微子的迹象。PROSPECT将位于橡树岭国家实验室的高通量同位素反应堆，并利用高浓缩铀反应堆测量纯U-235反中微子光谱。绝对测量这一光谱将约束反应堆模型，提高我们的理解反应堆反中微子光谱。此外，计划中的3吨锂掺杂液体闪烁体探测器非常适合搜索无菌中微子。本次演讲将重点介绍PROSPECT的灵敏度和发现潜力以及实现这些目标的探测器设计。

用于精确反中微子研究的PROSPECT探测器的研制

Development of PROSPECT detectors for precision antineutrino studies

精确反应堆振荡和光谱实验（PROSPECT）将使用两个分段探测器，放置在橡树岭国家实验室高通量同位素反应堆（HFIR）7-20米处，测量U-235反中微子光谱，并搜索短基线振荡作为eV级无菌中微子的特征。PROSPECT开发了装载Li-6的液体闪烁体探测器，用于有效识别反应堆反中微子，并测量了HFIR反应堆建筑中的反应堆和宇宙成因背景。在HFIR和其他地方已经建立、操作和表征了多个测试探测器，以了解闪烁体的光学性能和增强背景抑制的脉冲形状辨别能力。从这一R&D工作的结果进行了讨论，前景的设计和物理潜力的背景下。

钍反应堆的反中微子监测

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。

SoLid：在BR2研究堆上用6Li探测器搜索振荡

SoLid: Search for Oscillation with a 6Li Detector at the BR2 research reactor

在过去的几十年里，各种核反应堆中微子实验测量到，与理论计算相比，在反应堆-探测器距离较短的情况下，来自反应堆的反中微子通量不足。其中一个用来研究反应堆反中微子异常的实验是固体实验。它使用比利时莫尔SCK-CEN的紧凑型BR 2研究反应堆，在非常短的基线上进行反应堆反中微子通量测量。这些会议记录讨论了Solid实验的一般检测概念及其新颖的检测器技术。SoLid设计的性能通过对实验的第一个大规模测试模块SM 1收集的数据进行分析的一些结果得到了证明。

利用反中微子通量测量监测Akkuyu Nuclear Reactor

Monitoring Akkuyu Nuclear Reactor Using Antineutrino Flux Measurement

我们提出了一个基于模拟的研究，监测Akkuyu核电厂的活动，使用反中微子通量起源于反应堆堆芯。设计了一个水切伦科夫探测器，并使用Geant 4仿真工具包进行了优化研究。本文讨论了阿库尤核电站监测探测器设施设计的初步研究。

在RENO实验中对能量和基线相关反应堆反中微子消失的观测

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 $^2$。

反应堆反中微子实验

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。

反中微子探测器协同监测Nuclear Reactors的实验结果

Experimental Results from an Antineutrino Detector for Cooperative Monitoring of Nuclear Reactors

我们的合作已经在一个核电站设计、安装和操作了一个紧凑型反中微子探测器，用于监测反应堆堆芯的功率和钚含量。本文重点介绍了该探测器的基本特性和性能。我们描述的网站，反应堆源，和检测器，并提供数据，清楚地表明预期的反中微子信号。我们的数据和经验表明，有可能在反应堆附近操作一个简单的、相对较小的反中微子探测器，以非侵入和无人值守的方式，从反应堆安全壳外部一次操作数月至数年，而不会中断反应堆现场的日常操作。国际原子能机构（原子能机构）反应堆保障监督方案和类似制度可能对这种独特的实时合作监测能力感兴趣。

Improved Sterile Neutrino Constraints from the STEREO Experiment with 179 Days of Reactor-On Data

The STEREO experiment is a very short baseline reactor antineutrino experiment. It is designed to test the hypothesis of light sterile neutrinos being the cause of a deficit of the observed antineutrino interaction rate at short baselines with respect to the predicted rate, known as the reactor antineutrino anomaly. The STEREO experiment measures the antineutrino energy spectrum in six identical detector cells covering baselines between 9 and 11 m from the compact core of the ILL research reactor. In this article, results from 179 days of reactor turned on and 235 days of reactor turned off ar…

在反应堆反中微子实验中确定中微子质量等级

Neutrino mass hierarchy determination at reactor antineutrino experiments

中微子混合角$θ_{13}$在反应堆反中微子实验中得到精确测量后，中微子质量等级是中微子物理学中最重要的未决问题之一。江门地下中微子观测站（JUNO）是在不考虑物质效应的情况下测定中微子质量等级（MH）的观测站。JUNO站点位置经过优化，以获得质量等级测定的最佳灵敏度。JUNO将在地下700米的实验室中使用20千吨液体闪烁体探测器。出色的能量分辨率和PMT覆盖范围将为我们提供前所未有的机会，以达到3-4 $σ$精度。本文将介绍JUNO探测器的设计和仿真工作。此外，另一个中程反应堆反中微子实验RENO-50也将进行类似的测量。在这些实验的努力下，很有可能在未来10年内确定中微子质量等级。

反应堆反中微子改变~（22）Na衰变率的截面上限

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。

作为反中微子源的反应堆：燃料装载和混合氧化物燃料燃耗的影响

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。

iDREAM: industrial Detector of REactor Antineutrinos for Monitoring at Kalinin nuclear power plant

The paper is devoted to the description of the iDREAM detector and its systems. iDREAM is a prototype detector designed to demonstrate the feasibility of antineutrino detectors for remote reactor monitoring and safeguard purposes. Antineutrinos are detected with a 1 ton liquid scintillator via inverse beta decay on protons. In order to suppress cosmic muons, gamma and neutron background, the detector is housed in a dedicated shielding. The detector is installed at the Kalinin nuclear power plant (Russia), 20 m from the 3 GW$_{th}$ reactor core.

反应堆反中微子通量-现状和挑战

Reactor antineutrino fluxes - status and challenges

在这篇文章中，我们描述了目前的理解反应堆反中微子通量，并指出一些最近的发展。本报告无意全面审查这一广泛专题，而只是选录一些意见和评论，尽管不完整，但将突出这一领域的现状和挑战。

Anti-Neutrino Flux from the EdF Hartlepool Nuclear Power Plant

In this article, we present the first detailed simulation of the antineutrino emissions from an Advanced Gas-cooled Reactor (AGR) core, benchmarked with input data from the UK Hartlepool reactors. An accurate description of the evolution of the antineutrino spectrum of reactor cores is needed to assess the performance of antineutrino-based monitoring concepts for nonproliferation, including estimations of the sensitivity of the antineutrino rate and spectrum to fuel content and reactor thermal power. The antineutrino spectral variation we present, while specific to AGRs, helps provide insight …

用于保障小型模块化反应堆安全的 Neutrino Detector 设计

A Neutrino Detector Design for Safeguarding Small Modular Reactors

本研究针对小型模块化反应堆（SMR）的保障需求，通过分析方法探讨了反中微子探测器的最小深度和尺寸，并开发了一种远程监测设备设计。

寻找eV无菌中微子--STEREO实验[Blois 2019]

Search for eV Sterile Neutrinos -- The STEREO Experiment [Blois 2019]

STEREO实验的目的是检验轻无菌中微子是反应堆反中微子异常的原因的假设。它测量ILL研究反应堆紧凑堆芯的反中微子能谱，使用6个相同的探测器单元，覆盖9至11米的基线。报告了反应器开启119天和反应器关闭211天的结果。使用中微子之间的相互作用率的所有细胞，独立于任何通量预测的直接比较，我们发现与零振荡假设的兼容性。反应堆反中微子异常的最佳拟合点在99% C. L时被拒绝。

来自Laguna Verde核电厂的反中微子通量

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。

反应堆反中微子能谱“凸起”：利用HPGe伽马射线谱学测量辐照后U-235和Pu-239的累积裂变产额

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。

掺钆切伦科夫探测器中用于反应堆反中微子探测的基于符合的重建方法

Coincidence-based reconstruction for reactor antineutrino detection in gadolinium-doped Cherenkov detectors

本研究提出一种基于符合的重建算法，利用IBD事件对的组合光重建顶点，在掺钆水及水基液体闪烁体探测器中显著提升顶点分辨率，并实现高效的本底排除。

用氢的缓发中子俘获观测RENO反应堆反中微子消失

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）。

面向反应堆反中微子探测的物理信息机器学习方法

Physics-informed machine learning approaches to reactor antineutrino detection

针对反应堆反中微子探测中宇宙射线快中子背景难以剔除的问题，本文提出基于树的分类器和图卷积神经网络两种机器学习方法，在重建特征和原始信号层面提升背景抑制能力，相比传统截断计数方法显著提高了背景主导搜索的灵敏度。