大亚湾中微子实验的反贝塔衰变事例研究

发布时间：2021-04-08 01:45

　　大亚湾实验通过远近点探测器对反应堆中微子（v-e）进行相对测量,根据得到的中微子事例率的不同来对中微子的振荡参数（θ13）进行初步测量。实验通过反β衰变（v-e+p→e++n）来探测中微子事例,反应末态产生的e+在纳秒的量级上沉积动能并与e-发生湮灭形成快信号;中子经过慢化后会被氢或钆俘获,在氢上和钆上的俘获时间大约是200 μs和28μs,称之为慢信号。本论文利用大亚湾实验1230天的实验数据分析了中子在钆上俘获和氢上俘获的事例样本,并对该样本及本底进行了研究。在远近点探测器分别观测到的IBD（Inverse Beta Decay）事例大约是1.0 M和3.8 M,其中最主要的本底来自偶然符合本底,它在远、近点分别约占挑选样本的54%、12%。基于此样本对中微子振荡参数（θ13）进行初步的测量,获得初步测量结果是sin2（2θ13）=0.072±0.008。 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１：标准模型中的粒子［１］??在目前的标准模型理论框架下，粒子间最主要的作用方式有３种，但中微子??

太阳的热能主要来自于太阳内部的核聚变，太阳在发生核聚变的时候，就会??伴随着产生纯净的电子中微子事例，能量大约在几个ＭｅＶ。根据太阳标准模型来??计算就可以得到预测的中微子能谱，如图１．２所示［７］。??在太阳内部的物质密度是非常高的，具有高能量的Ｋ在飞行到太阳最外层的??过程中，它主要是处在相对干净的质量本征态所以人们可以在地球上给出看??－５?－??

?１０??Ｎｅｕｔｒｉｎｏ?Ｅｎｅｒｇｙ?（ＭｅＶ）??图１．２：根据太阳标准模型得到的太阳中微子能谱。??到＆的存活概率公式为：??Ｐ（ｕｅ?－＞?ｕｅ）?￣?ｓｉｎ２（２０１２）?（１．１３）??Ｐ（＾ｅ?￣＾?＾ｅ）?—?１?￣?＾?ｓｉｎ２（２＾１２）?（１－１４）??在上面的公式１．１３中成立的条件是能量Ｅ?＞?５?ＭｅＶ；在公式１．１４中成立的条??件是能量Ｅ?＜?２?ＭｅＶ。??在上个世纪的六七十年代，以美国为代表的Ｈｏｍｅｓｔａｋｅ采用的是辐射化学的??实验方法来对太阳中微子进行探测，他们选择的靶物质是３７Ｃ１或者ｎＡｒ。在进??行实验数据分析的时候看到用探测器观测到的太阳中微子数量要比运用标准模??型预期的少得多，并于１９９８年的时候Ｈｏｍｅｓｔａｋｅ实验发布了最终的实验结果间：??２．５６?士?０．１６（ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ）土?０．１６（ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ）?ＳＮＵ，是理论预测值：８．５?±?０．９?ＳＮＵ?的??１／３?［９］?（ＳＮＵ，表示的是每秒与每１０３６个靶原子发生的一次反应），这就是太阳??中微子丢失之谜。在２００２年，加拿大的ＳＮ０实验丨１０］使用１０００吨的超纯净的重??水作为靶物质，ＳＮＯ实验通过这种方式精确地测量了电子中微子的通量数据结??果


本文编号：3124604