利用 $^{13}$C 中性流相互作用重新审视反应堆反中微子 5 MeV 凸起
高能物理 - 唯象学
2025-09-26 v3 高能物理 - 实验
摘要
我们首次全面考察了反应堆中微子与 C 发生中性流相互作用并释放 3.685 MeV 光子的潜力，以探究通过逆 beta 衰变 (IBD) 过程观测到的反应堆反中微子能谱中 5 MeV 凸起的起源。这一异常可能源于新物理、反应堆反中微子通量不精确或 IBD 系统误差。C 退激至基态时释放的 3.685 MeV 光子在液体闪烁体探测器中是可观测的。值得注意的是，我们通过现有的 NEOS 数据完全排除了从新物理角度解释该凸起的情景，从而证实了我们方案的强大效力。我们还探索了当前及未来实验的潜力，包括 JUNO 的太阳中微子研究、OscSNS 的 与 静止衰变实验，以及 Yemilab 的同位素静止衰变研究，以通过我们的通道足够精确地测量截面，从而区分预期的凸起与理论通量模型。此外，我们提出了一种通过分析 C 信号来追踪反应堆同位素时间演化的新方法，该方法为 U 和 Pu 对该凸起的贡献提供了关键见解，可作为一种稳健的工具。
引用
@article{arxiv.2405.08724,
title = {Revisiting Reactor Anti-Neutrino 5 MeV Bump with $^{13}$C Neutral-Current Interaction},
author = {Pouya Bakhti and Min-Gwa Park and Meshkat Rajaee and Chang Sub Shin and Seodong Shin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.08724},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 7 figures