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利用反应堆中微子实验限制惰性中微子

高能物理 - 唯象学 2014-08-25 v2

摘要

涉及一个或多个惰性中微子的中微子混合模型,鉴于近期的宇宙学数据,其重要性得以重现。在此情形下,反应堆反中微子实验因其对中微子味跃迁的影响,成为寻找惰性中微子信号的理想场所。本工作中,我们展示了大亚湾实验的高精度数据对 3+1 中微子情景施加了限制,在质量平方差 Δm412\Delta m^2_{41} 处于 (103,101)eV2(10^{-3},10^{-1}) \, {\rm eV^2} 范围内时,对相关活性 - 惰性混合角 impose 了 sin22θ140.06\sin^2 2 \theta_{14} \lesssim 0.06 的上限(3σ\sigma 置信水平)。后者上限可通过 JUNO 实验六年的运行得到改善,即在较小的质量范围 Δm412(104,103)eV2 \Delta m^2_{41} \in (10^{-4} ,10^{-3}) \, {\rm eV}^2 内,sin22θ140.016\sin^22\theta_{14} \lesssim 0.016。我们还研究了惰性中微子对标准中微子振荡参数精确测量的影响,包括 θ13\theta_{13}Δm312\Delta m^2_{31}(在大亚湾和 JUNO)、θ12\theta_{12}Δm212\Delta m^2_{21}(在 JUNO),以及最重要的中微子质量顺序(在 JUNO)。我们发现,除 Δm412Δm312\Delta m^2_{41}\sim \Delta m^2_{31} 这一明显情况外,惰性态对这些测量没有实质性影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.6540,
  title  = {Constraining Sterile Neutrinos Using Reactor Neutrino Experiments},
  author = {Ivan Girardi and Davide Meloni and Tommy Ohlsson and He Zhang and Shun Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.6540},
  year   = {2014}
}

备注

23 pages, 9 figures, more discussions added, matches the published version