Conveners
04-2 - 反应堆中微子实验
- 苗 何 (高能所)
04-2 - 反应堆中微子实验
- Fengpeng An (中山大学(SYSU))
中微子振荡是超出粒子物理标准模型的实验现象，由三个混合角（$\theta_{12}$、$\theta_{23}$、$\theta_{13}$）、两个中微子质量平方差（$\Delta m^{2}_{21}$、$\Delta...
The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is currently under construction in an underground laboratory in South China, featuring a 20 kton liquid scintillator detector. The excellent energy resolution coupled with an large detector volume and outstanding background control provides a great opportunity to explore key areas in neutrino and astroparticle physics.
JUNO’s primary goals...
本报告基于多个反应堆中微子实验，考虑了目前广泛使用的几种反应堆中微子能谱模型。这些能谱模型通过间接的电子测量能谱转化方法（conversion method）和直接的贝塔能谱求和方法（summation method）得到，并在此基础下考虑反应堆中微子反常的状况。
通过反贝塔衰变产额来定量衡量各中微子能谱模型所预期的反应堆中微子事例率。标准Huber-Mueller（HM）模型依旧存在反应堆中微子反常。反应堆中微子实验数据与Kurchatov Institute（KI）模型和Estienne-Fallot (EF) 模型的预测一致，不存在反应堆中微子反常。几项拟合优度检验的结果支持KI...
大亚湾实验积累了世界上最大的反应堆中微子样本，使得对反应堆中微子的一些精确测量成为可能。基于大亚湾实验近点探测器收集到的全部约470万个反贝塔衰变（IBD）候选事件，本报告介绍对反应堆中微子通量和能谱的最新精确测量结果。具体而言，对反应堆中微子通量的分析，本报告给出总IBD产额、IBD产额演化以及$^{235}U$和$^{239}Pu$核素IBD产额的精确测量结果；对于反应堆中微子能谱，本报告给出总IBD产额能谱以及$^{235}U$和$^{239}Pu$核素能谱的精确测量结果。此外，反应堆中微子能谱从重建能量被转换到中微子能量，以便于同理论预测比较或用于其他实验输入。
台山中微子实验（TAO，JUNO-TAO）是江门中微子实验（JUNO）的卫星实验，其物理目标是精确测量反应堆中微子能谱，为JUNO提供参考能谱输入，同时也为核数据库提供新的基准。TAO探测器距离反应堆芯仅44 m， 采用了2.8 t的新配方低温掺钆液闪和10 m^2、94%立体覆盖的定制SiPM阵列。整个探测器运行在-50℃低温下以降低SiPM的暗噪声，达到2%@1MeV的能量分辨，预期每天约收集1000个反应堆中微子事例。本报告将介绍台山中微子实验最新进展，包括物理目标，软件、电子学、探测器、本底控制、模型实验结果，及台山现场准备情况等。
反应堆燃料在裂变时产生大量的中微子，中微子携带了反应堆内部的丰富信息。通过测量中微子的流强和能谱, 可以反演反应堆的运行状态，因此中微子探测可以作为监测反应堆的重要手段。国际原子能机构一直在促进利用中微子监测核反应堆的研究，中微子实验科学界也在持续探索中微子监测应用的方法和技术。利用中微子监测反应堆的方法研究和实验研究从70年代开始发展到今天，已经从概念逐渐向实际应用过渡。中山大学建造的模块化塑料闪烁体中微子探测器ALARM (Array of Lattice for Anti-neutrino Reactor Monitoring)，将在台山核电站开展中微子监测实验研究，通过测量的中微子流强和能谱数据，反演反应堆的功率随时间的演化，以达到监测反应堆功率的物理目标，评估该类中微子探测器监测反应堆的能力，为中微子监测应用实用化提供技术路线验证。
中微子-原子核的弹性相干散射是低能中微子与物质发生相互作用的最主要过程，拥有最大的反应截面，但是实验探测具有很大挑战，需要探测器同时满足低阈值和低本底等特点。CICENNS实验计划建造一个总质量300公斤的掺钠碘化铯探测器阵列，放置于中国散裂中子源，精确测量中微子-原子核弹性相干散射信号。在本报告中我将介绍CICENNS实验的计划、进展以及预期结果。
CEvNS process plays an important role in various aspects of physics. Here, we propose a CEvNS experiment at CSvNS using Cryogenic pure CsI as the detector. After the optimization to the surface treatment and shape of CsI crystal, a high light yield of 35.3PE/keVee has been achieved at 77K. Meanwhile, the beam related neutron background at CSNS was also investigated. With proper shielding, a...
RECODE高纯锗反应堆中微子CEvNS实验将在浙江三门核电站开展，利用低阈值的高纯锗探测器技术，在不用距离的实验点位联合测量反应堆中微子CEvNS过程。本报告将介绍RECODE实验及相关进展。
中微子与核相干弹性散射(CEνNS)截面的精确测定对理解中微子的性质和约束超出标准模型的新物理具有重要意义。由于能量阈值和本底水平的原因导致其探测难度较大。液态氙时间投影室（LXeTPC）在暗物质探测中表现卓越，同时是探测CEνNS的理想技术，RELICS实验预期利用这一技术探测反应堆中微子。本报告将介绍RELICS实验的最新进展。
中微子-原子核相干弹性散射（CEvNS）是标准模型预言的物理过程。反应堆中微子液氙相干散射（RELICS）实验计划建设一个 50 公斤级液氙探测器（LXeTPC），借助反应堆的高中微子流强，在地面实现对反应堆中微子 CEvNS 信号的探测。对反应堆中微子 CEvNS 过程的精确测量将对现有中微子实验进行补充，不仅有助于测量低动量转移下弱混合角，还有助于理解暗物质探测实验的中微子本底，并对中微子超出标准模型的相互作用提供限制。为了验证 RELICS 探测器技术，我们搭建了一个包含 0.56 公斤有效质量的液氙探测器原型机，并配备了制冷、纯化和数据采集等实验系统。RELICS 原型机利用 8 个滨松 R8520 光电倍增管，以对单光电子超过 90% 探测效率的自触发模式，测量液氙探测器中的闪烁光信号。此次报告中，我们将介绍 RELICS...
