地下环境中安装的高功率靶的中微子产额与中子屏蔽计算
高能物理 - 实验
2026-01-05 v2
摘要
随着用于核物理和粒子物理、放射性同位素生产以及核工程的粒子加速器设施束流功率的不断增加，能够承受该功率的靶以及二次粒子的屏蔽变得越来越重要。在此，我们展示使用成熟的 Geant4 软件进行的 Monte Carlo (MC) 计算，以优化和预测 Li 静止衰变 (DAR) 源的反中微子产额。该源依赖于连续波质子束轰击铍靶产生的 600 kW 束流功率，其中散裂中子在 Li 上被俘获以产生 Li。我们进一步对该靶周围的中子屏蔽进行了深入处理。我们表明，我们可以产生 IsoDAR 这一发现级实验所需的高反中微子通量，以搜寻“惰性”中微子（预测的新基本粒子）和其他超出标准模型的物理，同时维持探测器中低于自然本底的中子通量。本文提出的方法可轻松转移至其他高功率靶及其相关屏蔽。
引用
@article{arxiv.2409.10211,
title = {Neutrino yield and neutron shielding calculations for a high-power target installed in an underground setting},
author = {Adriana Bungau and Jose Alonso and Roger Barlow and Larry Bartozsek and Janet Conrad and Michael Shaevitz and Joshua Spitz and Daniel Winklehner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10211},
year = {2026}
}