利用 KamLAND 进行反应堆开启 - 关闭反中微子测量

日本核反应堆最近的长期关闭导致 KamLAND 处的反应堆反电子中微子 ($\bar{nu}_{e}$) 通量显著降低。这种运行条件提供了一个独特的机会来确认并限制反应堆 $\bar{nu}_{e}$ 振荡分析中的背景。该数据集对其他 $\bar{nu}_{e}$ 信号也具有更高的灵敏度，特别是地球内部 $^{238}$U 和 $^{232}$Th 的 $\beta$ 衰变产生的 $\bar{nu}_{e}$，其能谱与反应堆 $\bar{nu}_{e}$ 的能谱重叠。结合加速器实验和短基线反应堆中微子实验对 $\theta_{13}$ 的约束，对太阳数据和 KamLAND 数据的联合三味分析给出的振荡参数拟合值为 $tan^{2} \theta_{12} = 0.436^{+0.029}_{-0.025}$，$\Delta m^{2}_{21} = 7.53^{+0.18}_{-0.18} \times 10^{-5} {eV}^{2}$，以及 $sin^{2} \theta_{13} = 0.023^{+0.002}_{-0.002}$。假设球粒陨石的 Th/U 质量比，我们获得来自 $^{238}$U 和 $^{232}$Th 的 $116^{+28}_{-27}$ 个 $\bar{nu}_{e}$ 事件，对应于 KamLAND 位置处的地球 $\bar{nu}_{e}$ 通量为 $3.4^{+0.8}_{-0.8} \times 10^{6} {cm^{-2}s^{-1}}$。我们利用观测到的地球 $\bar{nu}_{e}$ 率评估了各种块状硅酸盐地球成分模型。