核反应堆对未来轻 sterile 中微子搜寻的优化

我们研究了一座绿场、双基线反应堆实验针对电子反中微子消失以搜寻轻 sterile 中微子的灵敏度优化。我们考虑了商用与研究型反应堆，并确定最近距离为关键因子以及探测器能量分辨率。我们发现，在最近距离为 25 m 的商用反应堆部署总计 5 吨探测器，可在 $\Delta m^2\sim 1$ eV$^2$ 附近将混合角 $\sin^22\theta$ 探测至 $\sim5\times10^{-3}$。若最近距离为 3 m 且具备优异能量分辨率（如江门中微子实验站 Taishan Antineutrino Observatory 所预期），同等探测器质量部署于研究型反应堆可对高达 $\Delta m^2\sim20-30$ eV$^2$ 灵敏。我们还发现反应堆的锂掺杂可有效提升对较高 $\Delta m^2$ 值的灵敏度。