• image_1_caption

    Рис.1. Эксперименты по поиску стерильного нейтрино.

  • image_2_caption

    Рис.2. Нейтринная лаборатория на реакторе СМ-3. Нейтринный канал снаружи и изнутри.

  • image_3_caption

    Рис. 3. Нейтринная лаборатория на реакторе СМ-3. Нейтринный канал снаружи и изнутри.

  • image_4_caption

    Рис. 4. Полномасштабный нейтринный детектор, созданный в НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ

  • image_5_caption

    Рис. 5. Полномасштабный нейтринный детектор, созданный в НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ

  • image_6_caption

    Рис. 6. Полномасштабный нейтринный детектор, созданный в НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ

  • image_7_caption

    Рис. 7. Полномасштабный нейтринный детектор, созданный в НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ

  • image_8_caption

    Рис.8. Наблюдение эффекта осцилляций в эксперименте Нейтрино-4 по поиску стерильного нейтрино. Синие треугольники – экспериментальные точки, красные кружки - расчётные результаты для оптимальных параметров осцилляций.

  • image_9_caption

    Рис.9. Сравнение чувствительности различных экспериментов с чувствительностью эксперимента Нейтрино-4 и результаты эксперимента Нейтрино-4. Розовая область исключает эти значения с вероятностью больше 99.73% CL (>3σ), жёлтая - область допустимых значений с 99.73% CL (3σ), зелёная - область допустимых значений с 99.45% CL(2 σ) синяя - область допустимых значений с 68.30% CL(1 σ).

Наблюдение эффекта осцилляций в эксперименте Нейтрино-4 по поиску стерильного нейтрино

Понедельник, 24 сентября 2018

В Большом конференц-зале НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ 20 сентября состоялся Объединённый семинар Отделения физики высоких энергий и Отделения теоретической физики, на котором член-корреспондент РАН Анатолий Павлович Серебров представил доклад «Наблюдение эффекта осцилляций в эксперименте Нейтрино-4 по поиску стерильного нейтрино». Доклад вызвал большой интерес и длительные обсуждения.

Поиск стерильных нейтрино является очень важной экспериментальной задачей нейтринной физики, которой занимаются семь коллабораций по всему миру (рис. 1).

Коллаборация «Нейтрино-4», возглавляемая НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ, включает: «Курчатовский Институт», Димитровградский филиал МИФИ и АО «ГНЦ НИИАР». На реакторе СМ-3 НИИАР создана нейтринная лаборатория (рис. 2, 3).

В 2016 в НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ был создан полномасштабный нейтринный детектор (рис. 4-7) и установлен на реакторе СМ-3.

В течение двух лет была накоплена статистика. Тщательная обработка данных, проведённая в августе – сентябре этого года, показала наличие осцилляций. Разработан новый метод представления данных, который позволяет прямым образом продемонстрировать наличие осцилляций (рис. 8).

Результат анализа данных состоит в том, что, по-видимому, подтверждается эффект предсказанный в галлиевом и реакторном экспериментах, но при достаточно больших значениях параметров осцилляций Δm142 ~ 7.2 эВ2, sin22θ14 ~ 0.4.

Эксперимент Нейтрино-4 имеет преимущество в чувствительности к большим значениям  благодаря компактной зоне реактора, близкому минимальному расстоянию детектора от активной зоны реактора и  большому диапазону расстояний для перемещения детектора (рис. 9).  Следующим по чувствительности к большим значениям  является эксперимент PROSPECT в США. Пока его чувствительность приблизительно в 2 раза ниже, но этот эксперимент недавно начал набор статистики и имеет шансы на подтверждение или опровержение нашего результата.

Точность эксперимента Нейтрино-4 необходимо увеличивать. С этой целью планируется совершенствование текущего эксперимента и создание новой нейтринной лаборатории на реакторе СМ-3 с новой детекторной системой.

Существует мнение, что если результат эксперимента Нейтрино-4 подтвердится, то это будет революция в физике элементарных частиц, требующая расширения Стандартной Модели и введения нового типа нейтрино, которые могут претендовать на частицы тёмной материи.

Теги
НИЦ «Курчатовский Институт» - ПИЯФ