基于 ${}^{40}_{18} Ar$ 的核内中子–反中子转换的进展与模拟

随着深地下中微子实验（DUNE）和超级神冈（Hyper-Kamiokande）的即将建设，作为约束超越标准模型（BSM）扩展手段的核子衰变搜寻再次处于基础物理的前沿。这些大型实验体积内丰富的中子，以及未来如欧洲散裂源之类的高强度中子束，通过搜寻 $\mathcal{B}$ 和 $\mathcal{B}-\mathcal{L}$ 破坏过程（如中子–反中子转换（$n\rightarrow\bar{n}$）这一重子生成引人理论的关键预言）提供了通向该物理的高精度有力门户。有鉴于此，本文讨论了一种在 ${}^{40}_{18} Ar$ 中该过程的自洽新型核内模拟，其在 DUNE 巨型液氩时间投影室中同时充当探测器与靶。为理解此类稀有搜寻相对于大气 neutrinos 等本底源的可行性，需要针对此大核准确且独立地模拟所产生的核内湮灭，并尊重重要的物理关联与级联动力学。本文还讨论了模型近期的理论改进，包括首次计算 ${}^{40}_{18} Ar$ 的 $\bar{n}$ 核内抑制因子，以及与 GENIE 中另一公开可用 $n\rightarrow\bar{n}$ 产生器的蒙特卡洛模拟比较。