低能带电流ν_e在^{40}Ar上的散射中的核退激
核理论
2021-04-13 v3
摘要
背景：大型基于氩的中微子探测器，例如为深地下中微子实验所规划的那些，有潜力对核心坍缩超新星产生的低能（几到几十MeV）电子中微子提供独特的灵敏度。尽管对中子星能量重建十分重要，但在超新星能量下，^{40}Ar上的带电流ν_e吸收之后的核退激从未被详细研究过。目的：我发展了一个描述^{40}Ar(ν_e,e^{-})^{40}K^*反应后发生的核退激的模型。该模型被应用于排他截面的计算。方法：在允许近似下导出了包含微分截面的简单表达式。核退激使用测量的γ射线衰变纲图与Hauser-Feshbach统计模型相结合来描述。所有计算均使用名为MARLEY（Model of Argon Reaction Low Energy Yields，氩反应低能产额模型）的新型蒙特卡洛事件生成器完成。结果：给出了各种总截面与微分截面。发现两种退激模式在几十MeV能量下占主导，一种仅涉及γ射线，另一种包含单中子发射。结论：核退激对液氩中超新星ν_e探测可实现的能量分辨率有强烈影响。标记涉及中子发射的事例尽管困难，却可大幅改善能量重建。在适当计算包含截面后，MARLEY核退激模型可容易地应用于其他散射过程。
引用
@article{arxiv.2010.02393,
title = {Nuclear de-excitations in low-energy charged-current $\nu_e$ scattering on $^{40}$Ar},
author = {S. Gardiner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02393},
year = {2021}
}
备注
26 pages, 9 figures. Consistent with published version