用 KATRIN 中微子实验解决反应堆中微子反常

KArlsruhe TRItium Neutrino 实验 (KATRIN) 将超高亮度的分子氚源与积分式高分辨率能谱仪相结合，以获得对中微子绝对质量标度的灵敏度。该实验对电子中微子质量的预期灵敏度在 90% C.L. 时为 200 meV。凭借如此前所未有的分辨率，该实验对标准模型之外的物理也具有灵敏度，特别是对 eV 质量标度下额外惰性中微子的存在。最近对可用反应堆数据的分析似乎倾向于存在这样一种惰性中微子，其质量分裂为 $|\Delta m_{\rm sterile}|^2 \ge 1.5$ eV$^2$，在 95% C.L. 时的混合强度为 $\sin^2{2\theta_{\rm sterile}} = 0.17\pm 0.08$。即将进行的氚 β 衰变实验应该能够排除或确认在很大一部分允许参数空间内是否存在这一新现象。