在反应堆中确定中微子质量等级的一种新方法

中微子质量顺序的确定目前正由若干实验和提案进行探索。其中一个极具挑战性的尝试是基于 $\Delta m^2_{31}$ 和 $\Delta m^2_{32}$ 振荡之间微小干涉效应的反应堆实验评估。目前的分析需要数年的数据采集和极高的能量分辨率才能勉强达到不到 5 $\sigma$。针对JUNO实验条件，我们开发了一种全新的技术，能够在不到六年的运行时间内提供稳健的 5 $\sigma$ 测量。这两种顺序可以通过允许 $\Delta m^2_{31}$ 取两个不同值作为代价来区分。然而，在同一分析中，这种 $\Delta m^2_{31}$ 上的简并（在 $12\times 10^{-5}$ eV$^2$ 附近）可以以前所未有的、远低于 1\% 的精度被测量，即 $10^{-5}$ eV$^2$。讨论了与通常的 $\chi^2$ 分析的类比，在后者中 $\Delta m^2_{31}$ 简并要重要得多。系统误差和背景的评估与包含已经完成，其中最相关的是加入了 250 km 外的两个远程反应堆装置。考虑了每个贡献反应堆堆芯的基线及其空间分辨率。还研究了运行两年以及预计初期降低的可用反应堆功率后的可能结果。这些结果证实了JUNO在真空振荡主导区域确定质量顺序的非常积极的前景。