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
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
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
Improved Calculation of Thermal Fission Energy
热裂变能是反应堆中微子实验中计算反中微子通量所需的基本参数之一。这对提高反应堆中微子热裂变能量的计算精度,以及今后更精确地确定中微子振荡参数的实验具有重要意义。本文给出了几种常用热堆燃料同位素热裂变能的新值,并在三个方面作了改进。一个是从更新的核数据库中获得的较新的输入数据。第二个问题是考虑四种主要燃料同位素中每一种的热中子和快中子的裂变碎片产额。最后一个是通过比较不同模型下的反中微子能谱,更细致地计算了热裂变中反中微子带走的平均能量。新的热裂变能值对计算的反中微子通量的影响约为0.32%,新值的不确定度约减小50%。
2013-06-30 hep-ex nucl-ex nucl-th
Sensitivity of seismically cued antineutrino detectors to nuclear explosions
我们评估的灵敏度大,钆掺杂的水探测器的核裂变爆炸释放的反中微子,使用更新的信号和背景模型,并利用地震观测的能力,提供一个分析触发。在某些现实条件下,25万吨级纯裂变爆炸的反中微子特征可以在几百公里外的一个探测器中识别出来,这个探测器的大小相当于目前提出的用于基础物理实验的最大模块。原则上,这种观测可以迅速证实地震信号与裂变事件相吻合,这可能有助于对核武器试验进行国际监测。我们讨论了有限的潜力,地震提示的反中微子观测,以限制裂变产额,区分纯裂变聚变增强武器试验,表明爆炸的地震证据已被故意掩盖,或验证没有爆炸试验在目标区域。我们的结论是,在地震监测和中微子物理学的进步,使爆炸衍生的反中微子的检测比以前断言更有可能,但足够灵敏的探测器的大小和成本继续限制应用。
2018-09-11 hep-ex nucl-ex physics.app-ph
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
Measurement of relative isotopic yield distribution of even-even fission fragments from $^{235}$U($n_{th}$,$f$) following $γ$ ray spectroscopy
本文首次详细研究了$^{235}$ U($n_{th}$,$f$)裂变反应中偶偶关联裂变碎片的相对同位素分布。在法国格勒诺布尔ILL的EXILL活动期间,在迅速的$γ$射线光谱测量中获得了高统计数据。使用四种不同的符合方法对符合数据进行了广泛的离线分析。结合二维$γ-γ$和三维$γ-γ-γ$符合分析的结果,给出了丰中子偶偶裂变碎片相对同位素产额分布的综合图像。实验观察到的结果与基于一种新的同位旋守恒方法的理论计算相吻合,并得到了合理的一致性。还按照全球环境基金的半经验模型进行了计算。从全球环境基金模型计算的结果被认为是在公平的协议与实验结果。
2021-04-06 nucl-ex nucl-th
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
Investigation of antineutrino spectral anomaly with updated nuclear database
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θ_13,然而,显着的差异,无论是在绝对流量和光谱形状。本文利用更新的核数据库计算了反中微子能谱,发现四种同位素的反中微子能谱对ENDF/B-VII.1裂变产额的5--7MeV碰撞都有贡献。利用更新后的库可以很好地解释该隆起,并给出了更重要的同位素对该隆起的贡献。最后讨论了四种同位素之间的裂变产额相关系数,发现相关系数都很大。
2018-07-21 hep-ex nucl-ex
New antineutrino energy spectra predictions from the summation of beta decay branches of the fission products
在本文中,我们研究了最近测量的$^{102;104;105;106;107}$ Tc,$^{105}$ Mo,和$^{101}$ Nb核的β衰变特性的影响,在四个可裂变同位素$^{235, 238}$ U,和$^{239,241}$ Pu的反中微子能谱的更新计算。这些锕系元素是压水堆裂变过程的主要贡献者。发现上述Tc、Mo和Nb同位素的β馈送几率在$^{239}$ Pu衰变热的$γ$分量中起主要作用,解决了4 - 3000 μ s范围内的大部分$γ$差异。它们是使用总吸收技术(TAS)测量的,避免了混乱效应。计算是利用核数据库中现有的信息进行的,将裂变产物的β衰变分支的所有贡献相加。我们的结果提供了一个新的预测的反中微子能谱的$^{235}$ U,$^{239,241}$ Pu,特别是$^{238}$ U的测量尚未公布。我们的结论是,新的TAS测量是强制性的,以提高预测光谱的可靠性。
2012-09-13 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
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
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
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
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
Improved Predictions of Reactor Antineutrino Spectra
我们报告新的计算反应堆反中微子光谱,包括核数据库的最新信息和详细的误差预算。这项工作的第一部分是所谓的从头算方法,其中总的反中微子光谱是由进化代码预测的所有裂变产物的所有β分支的总和建立的。核数据库中的系统效应和缺失信息导致最终的相对不确定性在10%至20%的范围内。基于这种从头算方法,给出了与238 U裂变有关的反中微子能谱的预测。对于主要同位素235 U和239 Pu,我们开发了一种更准确的方法,将核数据库中的信息与80年代在ILL测量的与235 U,239 Pu和241 Pu裂变相关的参考电子光谱相结合。我们展示了如何测量的总β谱的锚点可以用来抑制核数据库中的不确定性,同时利用它们包含的所有信息。我们提供了235 U、239 Pu和241 Pu同位素在2-8 MeV范围内的新的参考反中微子谱。虽然光谱的形状及其不确定性与先前对ILL数据的分析相当,但归一化平均偏移约+3%。从重新分析过去的实验和直接使用这些结果的角度来看,即将到来的振荡实验,我们讨论了各种来源的误差和它们的相关性,以及由偏离平衡效应引起的校正。
2011-03-11 hep-ex 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
Properties of correlated fission fragments from neutron induced fission of Np-237 at incident neutron energies between 200 keV and 100 MeV
利用双Frisch栅电离室(TFGIC)和薄背$^{237}$ Np靶测量了$^{237}$ Np的中子诱发裂变。这些测量是在洛斯阿拉莫斯中子科学中心-武器中子研究(LANSCE-WNR)设施进行的,该设施提供能量范围从100 keV到100 MeV的准直中子束。使用双能($2E$)方法对数据进行了分析,并对裂变中子和脉冲高度缺陷进行了质量相关修正。前和后中子蒸发平均总动能($\langle TKE\rangle$)值的能量范围$0.20 \le E_n \le 100.0$兆电子伏的54个入射中子能量的报告,并与现有的数据和评价。前和后中子蒸发质量产率提取的半高全宽(FWHM)分辨率为4u,并与现有的数据和评价。本$\langle TKE\rangle$和质量产额数据同意与以前的结果,也与统计模型的$^{237}$ Np $(n,f)$在入射中子能量之间的$E_n = 0.2 - 20.0$兆电子伏。在$E_n = 20.0$ MeV以上,观察到$\langle TKE\rangle$数据变平(相对于GEF模型的预测)。然而,这种差异的解释是不清楚的,因为分析方法忽略了在高能量下的不完全动量转移,以及预平衡预裂变现象可能对在如此高的入射中子能量下的测量产生重大影响。
2022-01-09 nucl-ex
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
Can decay heat measurements tell us something about the Reactor Antineutrino Anomaly?
本文利用橡树岭衰变热测量和核数据库重构主要裂变核素的电子谱比值,以评估反应堆反中微子异常,并指出现有数据不一致、需开展新高精度实验。
2023-06-01 nucl-ex nucl-th
Fissile isotopes antineutrino spectra: summation method and direct experiment
获得了核反应堆燃料中裂变同位素($^{235}$ U,$^{238}$ U,$^{239}$ Pu和$^{241}$ Pu)的新的反中微子谱。使用了一种组合技术:反中微子能谱的计算及其与上世纪80年代罗夫诺核电站实验结果的拟合。用这些能谱计算的裂变同位素的截面很好地描述了在双玻色子实验中得到的裂变同位素的截面。相同反应堆堆芯成分的计算截面为$σ_{f} = (5.82 \pm 0.12)\times10^{-43}$ cm $^2$ /裂变。这是所有预测结果中最接近的结果。在5 MeV的观测能区,得到的谱与实验谱有相同的“凸点”。
2022-10-03 hep-ph 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
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
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
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
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
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
Exploring Current Constraints on Antineutrino Production by $^{241}$Pu and Paths Towards the Precision Reactor Flux Era
本文通过全局拟合现有反应堆IBD测量约束$^{241}$Pu反中微子产额,并评估多堆型相关测量实现各裂变同位素精密通量的路径。
2023-01-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
Joint Determination of Reactor Antineutrino Spectra from $^{235}$U and $^{239}$Pu Fission by Daya Bay and PROSPECT
大亚湾核电站和PROSPECT合作组联合测定了由$^{235}$ U和$^{239}$ Pu裂变产生的反应堆反中微子谱。这封信报告的一致性水平的$^{235}$ U光谱测量从两个实验,并提出了新的结果,从两个数据集的联合分析。发现测量结果是一致的。联合分析降低了占主导地位的$^{235}$ U和$^{239}$ Pu同位素之间的简并度,并将$^{235}$ U光谱形状的不确定性提高到约3%。利用Wiener-SVD展开方法,从联合反卷积的反应堆能谱中展开了${}^{235}$ U和$^{239}$ Pu的反中微子能谱,为其他反应堆反中微子实验和应用提供了数据参考。这是第一次测量的$^{235}$ U和$^{239}$ Pu光谱的基础上相结合的实验在低浓缩铀和高浓缩铀反应堆。
2022-02-23 hep-ex nucl-ex
First-forbidden transitions in the reactor anomaly
我们研究了占主导地位的禁戒跃迁的裂变锕系元素的反中微子光谱从4 MeV起使用核壳模型。通过明确的形状因子的计算,考虑到库仑修正,我们显示了预期的变化,累积电子和反中微子光谱。与通常允许的近似相比,这导致电子光谱从4 MeV及以后略有减少,而在反中微子光谱中观察到几个百分点的增加。我们发现,尽管其数量有限,禁戒跃迁占主导地位的光谱通量的实验可访问的范围。基于壳模型的计算,我们尝试了禁戒跃迁的参数化,并提出了所有禁戒跃迁的光谱修正。我们使用求和+转换方法来强制与ILL数据集的对应关系。与现代反应堆中微子实验相比,观测到的光谱变化的幅度和形状与报道的光谱肩相当,大大降低了后者的统计意义。
2018-10-11 nucl-ex nucl-th
Total Absorption Gamma-Ray Spectroscopy of 87Br, 88Br and 94Rb Beta-Delayed Neutron Emitters
我们用全吸收γ谱研究了~(87)Br、~(88)Br和~(94)Rb的衰变。这些重要的裂变产物是β-缓发中子发射体。我们的数据显示了相当大的伽马强度,迄今为止在高分辨率伽马射线光谱学中未观察到,从高激发能的状态。我们还发现显着差异的β强度,可以推断出从现有的测量β光谱。我们评估的影响,目前的数据对反应堆衰变热求和计算。虽然这种影响相对较小,但它有助于减少冷却时间在1至100 s范围内的235 U裂变光子分量的计算和积分测量之间的差异。我们还使用求和计算来评估目前的数据对反应堆反中微子光谱的影响。我们发现在5至9兆电子伏的范围内的反中微子能量的显着效果。此外,我们观察到一个意想不到的强概率γ辐射中子非束缚态填充的子核。伽马分支相比,豪泽-Feshbach计算,使一个解释的大值溴同位素由于原子核结构。然而,94 Rb的分支虽然小得多,但暗示需要将辐射宽度增加一个数量级。这导致了一个类似的增加,在计算的(n,伽玛)截面,这个非常丰富的中子核与r-过程丰度计算的潜在影响。
2016-09-20 nucl-ex
Improved Short-Baseline Neutrino Oscillation Search and Energy Spectrum Measurement with the PROSPECT Experiment at HFIR
本文介绍了美国橡树岭国家实验室高浓缩高通量同位素反应堆(HFIR)PROSPECT实验中无菌中微子振荡和U-235反中微子能谱测量结果。在距85兆瓦高红外线反应堆堆芯中心7.9米的平均基线距离处采集的96个日历日的数据中,PROSPECT探测器观测到了铀235裂变产物的β衰变中产生的反中微子的50,000多次相互作用。通过比较10个反应堆-探测器基线在6.7米和9.2米之间的探测能谱,确定了反中微子振荡到轻无菌中微子的新极限。测量的基线之间的能量谱的差异显示,无菌中微子振荡的反中微子没有统计学意义的指示,不利于反应堆反中微子异常最佳拟合点在2.5 $σ$的置信水平。所报道的U-235反中微子能谱测量显示出与通过测量的U-235 β谱的转换产生的能谱模型的极好的一致性,其中$χ^2$ /DOF为31/31。在2.4 $σ$置信水平下,PROSPECT能够否定U-235反中微子是模型与商业反应堆堆芯获得的数据之间的光谱差异的唯一原因的假设。在2.2 $σ$置信水平下,PROSPECT中与商业岩心实验观察到的数据模型偏差类似的数据模型偏差相对于未观察到的偏差是优选的。
2020-07-01 hep-ex nucl-ex
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
Front-end control system and precise threshold configuration of the v-Angra experiment
v-Angra实验旨在估计Angra II核反应堆中反中微子的通量。这种通量与裂变过程中释放的热能成比例,因此可以用来推断在一定时期内燃烧的燃料量。为此,v-Angra合作开发了一个反中微子探测器和一个完整的采集系统,以读取和存储其传感器产生的信号。整个探测系统已安装在一个集装箱实验室内,该实验室位于安格拉II号核反应堆的限制区内,位于核反应堆圆顶旁边。该系统应该独立工作几年,以收集足够的数据,以便验证实验。探测器的读出电子设备及其环境条件是实验的关键部分,它们应该自主工作,并受到远程控制和监测。此外,阈值配置是实验的中心问题,因为反中微子粒子在检测器中产生低能量信号,需要仔细调整所有检测器通道,以使系统能够检测到与单光子产生的信号一样低的信号。为此,开发了一个嵌入式系统,并将其集成到Angra II工厂集装箱中安装的检测设备中,现在可以运行,并可供v-Angra协作使用。本文的目的是描述拟议的嵌入式系统,并提出在其调试阶段所取得的成果。
2020-07-21 nucl-ex physics.ins-det